O CBPF foi fundado em 15 de janeiro de 1949 por cientistas brasileiros e pessoas interessadas no desenvolvimento científico do país, sendo de grande valor a atuação de expoentes da física brasileira no processo de constituição do Centro de Pesquisas: José Leite Lopes, César Lattes e Jayme Tiomno. Nasceu em um contexto em que a física nuclear tornara-se a ciência em moda e a descoberta do Méson Pi da qual participara César Lattes dava à Física e aos físicos brasileiros credibilidade suficiente para que este centro de pesquisas fosse criado, primeiramente a título de Sociedade Civil.

Pelo Centro passaram grandes nomes da Física Mundial, como Richard Feynman e Léon Rosenfeld, que ajudaram a despertar novas vocações e orientar as carreiras de jovens físicos. A atuação do CBPF na formação de pesquisadores foi essencial para a nucleação de vários grupos de pesquisa no País e na América Latina.