На початку 1950-х років у системі Академії наук УРСР одержали значний розвиток дослідження в області порошкової металургії, які були зосереджені в лабораторії порошкової металургії й спеціальних сплавів Інституту чорної металургії АН УРСР, що находились у той час у Києві.

У ці роки почалося виготовлення методами порошкової металургії конструкційних елементів машин, призначених для роботи в умовах високих температур. Виникла нагальна потреба всебічного вивчення характеристик міцності як власне матеріалу, так і деталей, що виготовляють з нього, а також співставлення характеристик конструкційної міцності з характеристиками матеріалів, які одержувались методами лиття або кування.

У зв'язку із цим з ініціативи І.М.Францевича (пізніше - академіка АН УРСР, директора Інституту металокераміки і спеціальних сплавів АН УРСР) для дослідження статичної й динамічної міцності матеріалів і елементів конструкцій, які одержувались методами порошкової металургії, був запрошений Г.С.Писаренко, який працював у той час старшим науковим співробітником відділу динамічної міцності Інституту будівельної механіки АН УРСР. У допомогу Г.С.Писаренку були виділені один інженер і один лаборант. Групі міцності були надані дві чотиристійковi установки для випробувань металевих зразків на тривалу міцність при температурах 850-1100K. Це поклало початок розвитку досліджень міцності матеріалів і конструкцій у лабораторії металокераміки і спеціальних сплавів АН УРСР, яка виділилася пізніше з Інституту чорної металургії АН УРСР.

На базі цієї лабораторії був створений Інститут металокераміки і спеціальних сплавів, що в 1964р. був перейменований в Інститут проблем матеріалознавства АН УРСР.

Незважаючи на обмежені можливості, дослідження із проблем міцності в лабораторії металокераміки і спеціальних сплавів швидко розвивалися. Результати досліджень відрізнялися оригінальністю й знаходили все більш широке застосування в промисловості.

Динамічному розвитку досліджень в області високотемпературної міцності й коливань сприяло залучення талановитої молоді - випускників Київського політехнічного інституту, що становлять у цей час основне ядро високо кваліфікованих наукових кадрів Інституту проблем міцності ім. Г.С.Писаренка Національної академії наук України.

Значне поповнення відділу, а згодом сектора міцності Інституту проблем матеріалознавства АН УРСР високо кваліфікованими науковими кадрами здійснювалося шляхом підготовки кандидатів наук через аспірантуру і пошукувачів як у відділі міцності, так і на кафедрі опору матеріалів Київського політехнічного інституту, яку очолював з 1952 р. Г.С.Писаренко.

Таким чином, до моменту створення Інституту проблем міцності АН УРСР було підготовлено близько 25 кандидатів і 2 доктори наук, усього в секторі міцності наприкінці 1966р. працювало 185 чоловік, 19 чоловік навчалося в аспірантурі.

Майже всі дисертаційні роботи (включаючи роботи аспірантів кафедри опору матеріалів Київського політехнічного інституту) були виконані в секторі міцності Інституту проблем матеріалознавства АН УРСР, а створені при цьому експериментальні установки (як правило, оригінальні) склали основну експериментальну базу майбутнього Інституту проблем міцності АН УРСР.

Наукова діяльність відділу, а згодом сектора міцності Інституту проблем матеріалознавства АН УРСР у період, що передував створенню на його базі спеціалізованого Інституту проблем міцності АН УРСР, була зосереджена на розвитку наступних основних напрямків:

- міцність керамічних матеріалів при різних видах навантаження в умовах впливу високих (до 3300 K) температур;

- міцність і твердість тугоплавких матеріалів у вакуумі при температурах до 2300 K;

- циклічна міцність і демпфіруючі властивості матеріалів, які використовуються у турбобудуванні;

- міцність теплозахисних матеріалів, які використовуються у космічній техніці.

Вибір такої тематики в той час був зумовлений необхідністю вирішення конкретних питань міцності, що виникають при створенні таких об'єктів сучасної техніки, як атомні енергетичні установки, нові типи літальних апаратів, парові й газові турбіни, спецтехніка тощо. Матеріали, які використовувались при створенні цієї техніки, піддавалися впливу високих і низьких температур, радіаційних полів, вакууму, корозії, нестаціонарних, у тому числі циклічних і тривалих статичних, теплових і силових навантажень тощо. При цьому використовувались нові класи матеріалів, характеристики фізико-механічних властивостей яких і критерії руйнування, що враховують реальні умови їхньої експлуатації в цій техніці, не були вивчені й розроблені. Все це вимагало істотного розвитку досліджень з цього наукового напрямку.

Зформований в секторі міцності Інституту проблем матеріалознавства АН УРСР науковий колектив, відомий у 1960-х роках своїми роботами в області високотемпературної міцності, міг забезпечити вирішення зазначених актуальних проблем, однак можливості його в рамках сектора не могли бути повністю реалізовані. З ініціативи керівника сектора міцності Інституту проблем матеріалознавства Г.С.Писаренка, підтриманої президентом АН СРСР академіком М.В.Келдишем і президентом АН УРСР академіком Б.Є.Патоном, Рада Міністрів УРСР у липні 1966 р. прийняла постанову про створення на базі сектора міцності Інституту проблем матеріалознавства АН УРСР у системі Академії наук УРСР Інституту проблем міцності.

Відповідно до постанови Президії Академії наук УРСР від 14 вересня 1966 р. сектор міцності був виведений зі складу Інституту проблем матеріалознавства АН УРСР і на його базі був створений Інститут проблем міцності АН УРСР. Очолив Інститут академік АН УРСР Г.С.Писаренко. Заступником директора Інституту з наукової роботи був призначений В.Т. Трощенко, ученим секретарем Інституту - Р.І. Куріат.

Спочатку Інститут був введений до складу Відділення математики, механіки і кібернетики, з 1983р. він входить до складу Відділення механіки НАН України.

Перед Інститутом проблем міцності АН УРСР було поставлене завдання проведення теоретичних і експериментальних досліджень, спрямованих на встановлення критеріїв міцності і несучої здатності матеріалів і елементів конструкцій, а також на підвищення їх міцності стосовно новітніх галузей техніки з урахуванням конструктивно-технологічних факторів, виду напруженого стану і реальних режимів силового і теплового навантаження в широкому діапазоні температур.

У момент створення Інституту в ньому функціонували наступні наукові відділи:

- міцності при високих температурах (зав. відділом Руденко В.М.);

- міцності при низьких температурах (зав. відділом Новіков М.В.);

- повзучості і тривалої міцності (з 4.01.1968 р.- зав. відділом Ковпак В.І.);

- фізичних основ міцності (з 16.10.1968 р. - зав. відділом Красовський А.Я.);

- несучої здатності конструкцій (зав. відділом Козлов І.А.);

- міцності матеріалів і конструкцій при імпульсних і вібраційних навантаженнях (зав. відділом Писаренко Г.С.);

- міцності конструкцій у теплових полях і газових потоках (зав. відділом Третьяченко Г.М.);

- міцності неметалічних і металокерамічних матеріалів (зав. відділом Ісаханов Г.В.);

- втоми і термовтоми матеріалів (зав. відділом Трощенко В.Т.);

- звукових і ультразвукових методів дослідження міцності (зав. відділом Кузьменко В.О.);

В 1971 - 2004 рр. структура наукових відділів зазнала ряду змін, зумовлених необхідністю розвитку пріоритетних наукових напрямків діяльності Інституту. Ряд наукових відділів був розформований, створені нові відділи, уточнена тематика наукових досліджень створених раніше відділів.

З 1988 р. по 2012р. Інститут очолював академік НАН України В.Т.Трощенко. Засновник Інституту академік НАН України Г.С.Писаренко протягом 1988-2001 р. був Почесним директором Інституту. З 2012р. Почесний директор Інституту - академік НАН України В.Т.Трощенко. У 2011 р. директором Інституту було обрано чл.-кор. НАН України В.В.Харченка. На теперішний час установу очолює О.Ю. Чирков.

Відзначаючи велику роль у створенні і розвитку Інституту видатного вченого в області міцності, засновника і багаторічного першого директора Інституту академіка НАН України Г.С.Писаренка, а також з огляду на його особистий внесок у прогрес вітчизняної науки, Президія НАН України своєю постановою № 248 від 23.10.2002 р. присвоїла Інститутові проблем міцності його ім'я.

Заступниками директора Інституту з наукової роботи були В.Т.Трощенко (1966-1988), М.В.Новіков (1968-1972), В.В.Матвєєв (1977-1988), з 1988р. по 1999р. - В.О.Стрижало і В.О.Борисенко; з 1999 р. по 2012 р. – В.В.Харченко, з 1999 р. по 2015 р. – П.П.Лепіхін. Ученим секретарем Інституту з моменту створення установи по 2013 рік був Р.І.Куріат. На теперішній час заступниками директора Інституту з наукової роботи є В.І.Скрипченко, ученим секретарем – C.О. Тарасовська.