Свою историю институт начинал в статусе специального конструкторского бюро боевых частей на базе ДНИХТИ. Первым директором сек-ретнейшего учреждения стал Анатолий Степанович Обухов – видный российский ученый в области физики взрыва, известный в своих кругах конструктор боевых частей управляемых ракет, авиационного бомбового вооружения, противотанковых гранатометных комплексов и других видов боеприпасов. В 1977 году под его руководством КБ получило статус научно-исследовательского института машиностроения.

Требовались квалифицированные кадры. На работу в новый НИИ приехали лучшие выпускники МВТУ им. Баумана, МГУ, Томского и Новосибирского университетов, МАИ, кадры из числа опытных специалистов НИИ городов Союза. Тогдашний министр машиностроения СССР, Герой Социалистического труда В.В. Бахирев внес выдающийся вклад в создание, становление и оснащение оборудованием (научным и производственным) института, тем и увековечил свое имя в названии учреждения, которое присвоили ему в 2007 году.

С 1982 года после перевода А.С. Обухова в Москву директором и главным конструктором института стал В.А. Авенян, видный ученый в области военных разработок, почетный гражданин г. Дзержинска, возглавлявший коллектив до ухода на заслуженный отдых в 2011 году.

История ГосНИИмаша богата событиями: строительство головного здания на западной окраине города, объектов на свободных площадках завода им. Я.М. Свердлова, полигона «Карьер» вдали от поселка Пыра. За десятилетия коллективом создано более 50 различных боевых частей ракет класса «воздух-воздух», «воздух-земля», «земля-земля», «корабль-земля» для оснащения более 80% управляемых ракет, находившихся на вооружении армии РФ и стран СНГ. Боевые части ракет корабельных комплексов «Москит», «Яхонт», «Тунгуска» – особая гордость дзержинских оборонщиков. Достижения института невозможны без высококвалифицированных кадров. В «золотом списке» ниимашевцев немало лауреатов Ленинской премии, более десяти лауреатов государственных премий, лауреаты премии Ленинского Комсомола, более 100 работников награждены орденами и медалями СССР и РФ.