ГЛИЦ ведет свою историю с 21 сентября 1920 года. Именно в этот день вышел приказ Реввоенсовета № 1903 о создании научно-опытного аэродрома Главвоздухфлота республики. Это была первая в стране организация, проводившая летные испытания и исследования в области военной авиационной техники. Местом его базирования был определен московский Центральный аэродром на Ходынском поле. В довоенный период в институте служили известные летчики-испытатели В. Чкалов, В. Коккинаки, С. Супрун, Г. Байдуков и многие другие.
     В первые же дни Великой Отечественной войны на базе НИИ ВВС были сформированы и отправлены на фронт 3 истребительных авиационных полка, 2 полка пикирующих бомбардировщиков, 2 авиаполка тяжелых бомбардировщиков, полк штурмовиков, разведывательная авиаэскадрилья, 3 батальона аэродромного обеспечения.
     В эпоху развития реактивной авиации в институте прошли испытания, а затем поступили на вооружение истребители МиГ-15, МиГ-17, МиГ-19, МиГ-21, Су-9, Су-11, Су-15, истребители-бомбардировщики Су-7Б, бомбардировщики Ил-28, Ту-4, Ту-16.  С 1960 г. Ахтубинск Астраханской области стал основной базой института, куда перебазировались основные испытательные подразделения.
     1970 — 1990-е годы - время интенсивных стендовых и летных испытаний самолетов, двигателей для самолетов, вертолетов и ракет авиационного назначения нового поколения. В результате на вооружение были приняты боевые авиационные комплексы МиГ-25, МиГ-23 и МиГ-27, Су-17М и Су-24, МиГ-31, Су-25, МиГ-29, Су-27, боевые вертолеты Ми-8 и Ми-24, транспортный вертолет Ми-26, самолеты дальней авиации Ту-95, Ту-22М, Ту-160, военно-транспортные самолеты Ил-76, Ан-72, Ан-124.   А летчики-испытатели Волк, Станкявичус, Бачурин и Бородай, кроме того, выполнили испытательные полеты на БТС-002 - аналоге уникального орбитального корабля многоразового использования «Буран».
     В 1990 г. институт приобрел современное название. Сегодня ГЛИЦ занимается испытанием новых образцов авиационной техники и вооружения, а также исследованием по расширению боевых возможностей серийной авиационной техники и продлению ее ресурса. С 1920 года здесь испытано более 390 типов самолетов, из которых 280 типов было принято на вооружение.
     По случаю юбилея ГЛИЦ торжества прошли на основной базе Центра в городе Ахтубинске. Как отметили в пресс-службе ВВС, на полигоне Грошево состоялись воздушный показ новых образцов авиационной техники с ее боевым применением и демонстрационные выступления пилотажных групп российских ВВС «Стрижи» и «Русские витязи». Для гостей, военнослужащих, членов их семей, местных жителей в авиагарнизоне Ахтубинск был организован день открытых дверей. Там, в частности, прошел воздушный и наземный показ образцов авиатехники, которая уже стоит на вооружении Российской армии, продемонстрированы новые разработки, состоялась встреча летного состава ГЛИЦ с генеральными конструкторами ведущих российских КБ.