Институт космических исследований АН СССР был создан в 1965 г., но до 1967 г. в документах он назывался «Институт (или Организация) п/я 2286».

Оценивать красоту нового здания ИКИ можно по-разному, но в любом случае интересно узнать, что его архитектором стал Юрий Павлович Платонов. Москвичам он хорошо известен по комплексу новых зданий президиума РАН у площади Гагарина, а также ансамблем площади Европы у Киевского вокзала. Кстати, в самом здании располагается не только ИКИ, но и другие институты РАН: Институт теории прогноза землетрясений и математической геофизики, Центр по проблемам экологии и продуктивности лесов, а в 5 и 6 подъездах — часть Института прикладной математики им. М.В. Келдыша.

Сложно точно сказать, какой космический аппарат можно назвать «первым» проектом ИКИ, но им вполне может быть «Космос-261». С ним связана трагикомическая история: в подвале дома на Нижней Масловке, где находилась лаборатория Ю.И. Гальперина, случилось ЧП — подвал затопило, и пострадали научные приборы, которые и предназначались для космического аппарата «Космос-261». Сотрудники лаборатории всё же смогли восстановить их, и аппарат был запущен 19 декабря 1968 г.

Основу же научной программы первых лет ИКИ составили миссии к Марсу и Венере 1970-х годах. Первый большой проект «Марс-69», к сожалению, не был реализован из-за аварий с ракетами-носителями, поэтому первыми успешными и во многом первыми в мире стали аппараты «Марс-2 и -3» (1971 г.), «Марс-5» (1973 г.) и «Венера-9 и -10» (1975 г.).

В 1967 г. в ведение ИКИ было передано Государственное конструкторско-технологическое бюро приборостроения с экспериментальным заводом в городе Фрунзе (ныне Бишкек, Кыргызстан). Новое подразделение получило название Особое конструкторское бюро (ОКБ) ИКИ АН СССР. Интересно, что своих помещений у бюро вначале не было — оно получило территорию и здание завода металлических кроватей.
Первые разработанные и изготовленные в ОКБ в 1967–69 гг. летные образцы научных приборов были установлены на спутниках серии «Прогноз» (с первого по третий). Приборы предназначались для изучения солнечной активности и ее влияния на межпланетную среду и магнитосферу Земли.
С распадом Советского Союза ОКБ оказалось за рубежом. В 1993 г. оно было переименовано в ОКБ (позже ОАО) «Аалам», некоторое время сотрудничало с ИКИ, затем научно-космические работы были постепенно прекращены.

После успеха проекта ВЕГА по исследованию Венеры и комета Галлея в 1986 г. ИКИ был награждён орденом Ленина. Вручал его первый секретарь Московского городского комитета КПСС Борис Николаевич Ельцин — будущий первый президент Российской Федерации. В том же 1986 году интерес к исследованиям кометы проявил римский папа Иоанн Павел II. Он пригласил на аудиенцию членов Межагентской консультативной группы (Inter-Agency Consultative Group), которая объединяла руководителей космических проектов агентств различных стран по перехвату кометы Галлея. В их числе был академик Р.А. Сагдеев, руководитель проекта ВЕГА и тогда директор ИКИ, и другие сотрудники Института. Интерес католической Церкви к проекту был отчасти связан с тем, что комету Галлея изобразил в роли Вифлеемской звезды на одной из фресок Джотто — некоторое время существовало предположение, что кометы Галлея и есть звезда, указавшая волхвам место рождения Христа. Теория не была подтверждена, но связь имени художника, христианства и космических исследований привела к появлению такой фотографии.