該所是日本最大的航空航天科研機構,成立於1955年7月,原名航空技術研究所,當時為總理府的附屬機構,1956年劃歸科學技術廳領導,1963年改為現名。1961年為該所的第一個發展時期,建立了必要的科研設施,1962~1966年為該所第二個發展時期,開始開展重點課題研究。1967年4月起開始實行“滾動式五年計畫”。該所的職責為進行一些有長遠目標的預研工作,解決飛機、發動機在仿製生產和自行研製過程中出現的難題。
該所現主要從事垂直/短距起落飛機、數值模擬技術以及航天運載系統等領域的研究。該所由所長和科學技術研究官(相當於總工程師)領導,下設管理、空氣力學、結構力學、熱流體力學、氣動力性能、數值解析、飛機機體、發動機控制、飛行實驗等10個部,新型飛機和宇宙等2個研究組,還有一個計算中心和角田分所。該所現有大型研究試驗設備80多套,擁有包括超高音速風洞在內的各種速度的風洞以及突風風洞等20多座風洞,飛機試驗設備130多套,洞以及突風風洞等20多座風洞,飛機試驗設備130多套,發動機試驗設備180多套,自動控制和計測設備10餘鴦,火箭試驗設備140多套。