Nachdem 1955 führende deutsche Wissenschaftler aus der Sowjetunion zurückgekehrt waren, beschloss die DDR- Führung  - mit Unterstützung der UdSSR - die Gründung eines eigenen Kernforschungszentrum. Als Standort wählte man ein Waldstück in der Nähe von Rossendorf aus. Im Frühjahr 1956 wurde mit den Bauarbeiten begonnen. Neben Forschungslaboren und dem Reaktorgebäude wurde auch eine kleine Siedlung für die Werksangehörigen angelegt. Am 14. Dezember 1957 konnte der Forschungsreaktor in Betrieb genommen werden.

Die Rossendorfer Einrichtung diente als “Zentralinstitut für Kernforschung” ausschließlich wissenschaftlichen Zwecken, eine kommerzielle Energieerzeugung war nicht vorgesehen. Der Reaktor besaß in den Anfangsjahren eine Leistung von nur 2 MW, konnte jedoch in mehreren Ausbaustufen auf bis zu 10 MW Leistung erweitert werden. Neben dem Reaktor entstanden in den 60er und 70er Jahren mehrere Teilchenbeschleuniger, zwei kleinere “Nullreaktoren” ohne eigene Energierzeugung sowie weitere Großgeräte. Unter der Leitung von Professor Heinz Barwich (bis 1964), Professor Helmuth Faulstich (1964-1970) und Professor Günter Flach arbeiteten bis zu 900 Physiker, Chemiker, Elektroniker und Techniker im Institut. Schwerpunkte der Forschungstätigkeit lagen auf dem Gebiet der Kernphysik, der Radiochemie sowie der Entwicklung moderner Kernbrennstoffsysteme. In Rossendorf erzeugte Radio-Isotopen fanden in der Medizintechnik im In- und Ausland Verwendung. Auch mit Fragen der Materialveredlung und der Anwendung der Kernphysik für die Mikoelektronik befassten sich die Mitarbeiter.

1987 wurde das gesamte Kernforschungszentrum umfassend modernisiert und modernen Erfordernissen angepasst. Mit der politischen Wende 1989 kamen jedoch Sicherheitsbedenken auf, weshalb man sich 1990 zur Abschaltung des Reaktors entschloss. Das zuletzt der Akademie der Wissenschaften der DDR unterstellte Zentralinstitut für Kernforschung wurde 1991 aufgelöst. Als Nachfolgeeinrichtungen entstanden der Verein für Kernverfahrenstechnik und Analytik Rossendorf und das Forschungszentrum Rossendorf. Während der erstgenannten Einrichtung vorrangig die umweltgerechte Entsorgung des radioaktiven Restmaterials obliegt, widmet sich das seit 2011 in Trägerschaft der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren befindliche Forschungszentrum heute der Radiopharmazie und Ionenstrahltechnik sowie der Kernforschung. U.a. wurde hier 2005 die bei Nebra entdeckte “Sternenscheibe”, eine archäologische Sensation, untersucht und altersmäßig bestimmt. 2007 nahm man ein modernes Hochfeld-Magnetlabor in Betrieb, in dem Experimente auf dem Gebiet der Festkörperphysik und des Elektromagnetismus vorgenommen werden können.