Научно-исследовательский институт ядерной физики МГУ был основан 1 февраля 1946 г. Его создателем и первым директором был Д.В. Скобельцын. По ходатайству Ученого Совета НИИЯФ МГУ в 1993 г. решением Ученого Совета МГУ НИИЯФ было присвоено имя Д.В. Скобельцына.

После войны в стране начались работы по проблемам ядерной энергетики. Резко стала ощущаться нехватка специалистов для решения важнейших научных и прикладных задач. В целях подготовки кадров для развивавшейся в стране атомной науки и техники специальным Постановление Правительства в начале 1946 г. в МГУ были организованы 2-ой Научно-исследовательский физический институт (позднее переименованный в НИИЯФ МГУ) и отделение строения вещества физического факультета МГУ (позднее отделение ядерной физики физического факультета МГУ).

После создания НИИЯФ и ОЯФ началась подготовка специалистов для проведения исследовательских работ по физике деления урана и реакций термоядерного синтеза. Д.В. Скобельцын поручает доценту С.С. Васильеву организацию лаборатории ядерных реакций с небольшим 72-сантиметровым циклотроном. За рекордно короткий срок были осущестлена разработка, изготовление и монтаж циклотрона и в 1949 г. он был запущен. Это был первый в системе высшего образования страны циклотрон, на котором и сейчас проводятся прикладные ядерно-физические исследования и исследования ионно-атомных столкновений.

Д.В. Скобельцын уделял внимание экспериментальным исследованиям по физике атомного ядра не только в лаборатории ядерных реакций, но и в других лабораториях, которыми на начальном этапе заведовали академик И.М. Франк и профессор Л.В. Грошев, являвшиеся одновременно и заведующими кафедр. Для руководства кафедрами и чтения лекций на отделении были привлечены крупнейшие ученые: чл.корр. Д.И. Блохинцев, академики В.И. Векслер, М.А. Марков, чл.корр. Ф.Л. Шапиро.

Благодаря целенаправленному руководству со стороны Д.В. Скобельцына и С.Н Вернова, институт и выполненные в нем научные исследования получили известность и высокую оценку в стране. Решением Правительства в 1949 г. институту была присвоена категория ведущего Научно-исследовательского института.

В 1949 г. Правительством принимается Постановление о строительстве новых зданий МГУ на Ленинских горах. Д.В. Скобельцын и С.Н Вернов добиваются дополнительного постановления о сооружении специальных корпусов для размещения как комплекса ускорителей, так и специальной установки для исследования широких атмосферных ливней.

В НИИЯФ организуется лаборатория радиоспектроскопии (руководитель — академик А.М. Прохоров), основная тема которой — определение ядерных моментов стабильных и радиоактивных ядер. На ОЯФ приглашается академик Л.А. Арцимович для организации кафедры атомной физики, практикума по атомной физике и научно-исследовательских работ по тематике, согласованной с программами работ Института атомной энергии.

Эти годы ознаменовались также началом работ по исследованию космоса с помощью искусственных спутников Земли. Принимается решение о необходимости подключения НИИЯФ к подготовке кадров и проведению научных исследований по физике космоса. Д.В. Скобельцыным и С.Н Верновым в НИИЯФ создается группа с задачей создания малогабаритного прибора для установки на спутник Земли. Такой прибор был изготовлен и 4 ноября 1957 г. на втором ИСЗ запущен в космос. Этим прибором были проведены первые измерения потоков космических лучей за атмосферой Земли. В мае 1958 г. на третьем ИСЗ был установлен более совершенный прибор. С помощью этой аппаратуры был открыт внешний радиационный пояс Земли. Для развития и продолжения исследований космических лучей и радиационных поясов Земли в НИИЯФ была создана опытно-конструкторская лаборатория, усилиями которой в 1958-60  гг. были проведены измерения на первых лунных автоматических станциях и подготовлен комплексный эксперимент для изучения радиационных поясов Земли с помощью спутников «Электрон».

Существенные научные успехи института были связаны с вводом в конце 50-ых годов уникальной установки для исследования космических лучей сверхвысоких энергий — установки ШАЛ МГУ. С помощью созданной на основе новой методики изучения широких атмосферных ливней установки был получен ряд принципиально новых результатов и, в первую очередь, обнаружен знаменитый «излом» в энергетическом спектре первичных космических лучей при энергии 3*10¹⁵ эВ.

В конце 50-ых годов, когда были введены в строй практически все крупные ускорительные установки, установка ШАЛ, переоборудованы практикумы, был открыт доступ для посещения института многочисленными делегациями, в том числе и из-за рубежа. Д.В. Скобельцын и С.Н Вернов принимали в институте Фредерика Жолио Кюри, Нильса Бора, Гейзенберга, Росси, Юкаву и многих других выдающихся ученых, что способствовало укреплению научного авторитета и научных связей НИИЯФ.

Под руководством С.Н. Вернова проводились активные исследования на автоматических межпланетных станциях. На всех станциях, направляющихся к Луне, Марсу, Венере, устанавливалась аппаратура для регистрации заряженных частиц.

 На четырех спутниках серии «Протон» были получены первые прямые экспериментальные материалы об энергетическом спектре всех частиц до 10¹⁵ эВ, а также о зависимости сечения протон-протонного взаимодействия от энергии в области 10¹¹ -10¹² эВ. В течение почти 20 лет полученные данные об энергетическом спектре оставались неповторенными и являлись отправной точкой для всех исследований первичных частиц.

Вскоре после открытия радиационных поясов С.Н. Вернов оценил потенциальную их опасность для намечавшихся полетов человека в космос. Поэтому по его инициативе в НИИЯФ МГУ была создана группа специалистов для разработки физических методик, применимых для космической радиометрии и дозиметрии. Первая радиометрическая аппаратура была установлена уже на втором космическом корабле в 1960 г. С ее помощью были получены первые данные о радиационных полях на трассах предполагаемых пилотируемых полетов, в частности, было обнаружено явление «провисания» радиационных поясов в области магнитных аномалий. За радиационной безопасностью первых полетов следил С.Н. Вернов. Впоследствии по его инициативе в НИИЯФ МГУ была создана сначала группа, а затем лаборатория космического материаловедения. Был проведен цикл исследований по разработке принципов имитации воздействия космического излучения и других факторов космического пространства на различные материалы и элементы. В качестве примера можно привести исследование радиационной стойкости кремниевых преобразователей солнечных батарей. Имитационные испытания, проведенные на циклотроне, показали, что основным повреждающим фактором для солнечных батарей были протоны радиационного пояса Земли с энергией 1-5 МэВ.

 К концу 60-ых годов существенно возрос объем проводимых институтом космофизических исследований, увеличился объем хоздоговорных и опытно-конструкторских исследований. Возросшие материальные, финансовые и кадровые возможности института были направлены на развитие учебной работы ОЯФ и НИИЯФ. Институт создает полиграфическую базу и вместе с преподавателями ОЯФ ежегодно наращивает выпуск учебных пособий по спецкурсам для студентов. К работе в практикумах шире привлекаются сотрудники научных подразделений института.