Povijest Zavoda za materijale počinje nešto više od godine dana nakon osnutka Tehničke visoke škole u Zagrebu. Na prijedlog profesorskog vijeća osnovan je na istoj školi Zavod za ispitivanje gradiva. Međutim, disciplina Gradiva bila je zastupljena u nastavi više kolegija; osim u kolegiju Ispitivanje gradiva, koji su predavali prof. dr. Stjepan Timošenko, zatim prof. dr. Konstantin Čališev i kasnije prof. dr. Zlatko Kostrenčić, značajniji dio znanosti o materijalima predavali su prof. dr. Vladimir Juranović u kolegiju Betonske konstrukcije, prof. dr. Kruno Tonković u kolegiju Drvene konstrukcije i prof. dr. Marijan Ivančić u kolegiju Čelične konstrukcije.

U današnjem obliku Zavod za gradiva je osnovan 1991. godine, nakon odvajanja Građevinskog fakulteta iz Građevinskog instituta. Tada je osnovan i laboratorij opremljen za provedbu nastave ispitivanja materijala. Dalje se laboratorij oprema iz sredstava znanstveno-istraživačkih projekata, stručnog rada i vlastitom izradom instrumenata i aparatura. Predstojnici Zavoda bili su prof. dr. Velimir Ukrainczyk (1991. do 2003.), prof. dr. Dunja Mikulić (2003. do 2006., 2008. do 2010.), te prof. dr. Dubravka Bjegović (2007. do 2008.). Donošenjem novog Statuta Građevinskog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu u lipnju 2006. godine, Zavod za gradiva preimenovan je u Zavod za materijale, a od 01. listopada 2006. godine na Zavodu djeluju dvije katedre - Katedra za istraživanje materijala i Katedra za tehnologiju materijala.