Комплекс споруд інституту займає територію на розі вулиць Автозаводської та Резервної. Заклад заснований 1961 на базі Центрального конструкторсько-технологічного бюро твердосплавного та алмазного інструменту (ЦКТБТАІ) як Український науково-дослідний конструкторсько-технологічний інститут синтетичних надтвердих матеріалів та інструмента Держплану УРСР. З 1971 — Інститут надтвердих матеріалів АН УРСР (нині — НАН України). З 1990 носить ім'я В. Бакуля. Корпус № 11 двоповерховий, цегляний, споруджений 1956 на центральній алеї комплексу для ЦКТБТАІ. Корпус № 2 (адміністративний) — дев'ятиповерховий, бетонний, фасадом виходить на вул. Автозаводську, споруджений 1967.
1956-78 у цих будинках працював Бакуль Валентин Миколайович (1908 - 77) - вчений у галузі твердих сплавів і синтетичних алмазів, доктор технічних наук, заслужений діяч науки і техніки УРСР (з 1968), Герой Соціалістичної Праці (1963), засновник і перший директор інституту (1961—77). Наукова діяльність вченого присвячена дослідженням у галузі розробки промислової технології виробництва синтетичних алмазів. Під його керівництвом розроблено і впроваджено у різні галузі народного господарства велику кількість конструкцій алмазних і твердосплавних інструментів, створено нові надтверді матеріали. Вченому належить понад 80 винаходів. Відзначений Ломоносовською премією 2-го ступеня (1963).
1961 у корпусі № 11 випуском перших 2000 каратів алмазів було покладено початок промислового виробництва синтетичних алмазів у колишньому СРСР. 1956—76 кабінет і приймальня В. Бакуля містилися на другому поверсі цього корпусу, з 1976 — на третьому поверсі корпусу № 2. В одній з виставочних зал музею інституту обладнано меморіальний куточок вченого.
1978 на торці корпусу № 2, що виходить на подвір'я інституту, встановлено меморіальну дошку з червоного граніту з бронзовим барельєфним портретом В. Бакуля (ск. О. Кошовий). 1961 на фасаді корпусу № 11 встановлено меморіальну дошку з білого мармуру з нагоди випуску перших синтетичних алмазів [550].