Il Regio Museo Industriale, strumento per «promuovere l'istruzione industriale e il progresso dell'industria e del commercio» ispirato dall’Esposizione di Londra 1851, fu formalmente costituito con Regio Decreto del 1862, ma divenne realtà soltanto parecchi anni dopo.
Un primo nucleo ne furono le casse di materiali raccolti proprio in quell’esposizione e lasciati come risarcimento alla Torino non più capitale, affinchè vi si costruisse un Museo civico.
Nel 1859, grazie anche all’intervento di Quintino Sella, veniva costituita in città la Scuola d’Applicazione, dal 1861 ospitata nel Castello del Valentino, per la formazione di ingeneri orientati all’attività pubblica. Alcuni studiosi sostengono che proprio questo istituto avrebbe osteggiato la creazione del Museo, temendone la concorrenza.
Il Museo ebbe sede in un palazzo appartenuto al ministero della Guerra nella attuale via Cavour, e iniziò a essere noto nel 1870 grazie alla pubblicazione dei propri Annali e ai contatti e alle collaborazioni strette con associazioni e istituti del medesimo ambito. Le richieste di effettuare esami presso i suoi laboratori iniziarono così a giungere da tutta Italia, anche se non in misura sufficiente a placare i critici, mentre rimaneva incerta la sua fisionomia, a metà tra un centro di servizi e un istituto di formazione.
Nel 1897-98 il Museo fu ampliato e riorganizzato, ne venne migliorata l’offerta didattica (con corsi di Disegno industriale, Elettronica, Telefonia, …), e pochi anni dopo, per l'esattezza nel 1906, in città sarebbe nato il Politecnico.