Образование Российского государственного архива научно-технической документации исторически связано с Научно-исследовательским центром технической документации СССР, созданного в 1974 г. для хранения поливидового состава документов по космической тематике, а также для решения научно-исследовательских задач в области обеспечения физико-химической сохранности архивных документов, разработки и внедрения информационно-коммуникационных технологий в архивной отрасли. 

В 1992 г. Центр был переименован в Российский государственный научно-исследовательский центр космической документации, а в 1995 г. в результате объединения с Российским государственным научно-техническим архивом (бывший ЦГАНТД СССР) получил свое нынешнее название.

Фонды архива формировались из документов организаций-участников космической деятельности, личных архивов космонавтов и специалистов по ракетно-космической технике, воспоминаний деятелей науки и техники.

Архив является крупнейшим государственным хранилищем документов по космической тематике. В составе его фондов документы о разработке первых космических кораблей и межпланетных станций, подготовке космонавтов, переговоры «борт–Земля», бортовая кино- и видеосъемка, видеодокументы о запусках и встречах космических экипажей, фоно- и видеозаписи научных конференций.

Сегодня профиль комплектования архива охватывает более двадцати отраслей экономики, на хранение поступают документы от научно-технических учреждений, общественных организаций и граждан.