于1988年由原国家计划委员会批准建设，1991年通过国家验收并正式对外开放，是我国首批工程技术领域的国家重点实验室。2022年，国家第一批获准建设高端装备机械传动全国重点实验室。实验室定位于空、天、地、海高端装备精密、重载、高速、高可靠机械传动核心基础零部件“卡脖子”问题和重大战略需求，开展啮合理论、传动系统设计制造及运维核心技术的基础和应用基础研究，高质量完成了一系列国家重大科技任务，包括嫦娥四号生物科普试验载荷、嫦娥五号着陆验证系统、首次月面无人钻取采样任务、“问天”实验舱和“梦天”实验舱对日定向传动机构、智能无人战车集群等国家重大工程;在国际上首次发现了光挠曲电效应，创建了对构齿轮副新型啮合理论，攻克了平面二次包络环面蜗杆的设计理论与制造关键技术，破解了垄断世界百年的格里森弧齿锥齿轮设计理论与制造方法，推动了我国在重载汽车、冶金装备、海洋装备、船舶、风电、机床等行业的技术进步及装备的国产化，已成为全球机械传动领域四大顶尖研究机构之一。
