Работы по исследованию операций в ВЦ начались в 1966 году, когда с приходом Ю.Б.Гермейера появился сектор теории операций в лаборатории Н.Н.Моисеева. На базе этого сектора 1-го декабря 1974 года был создан отдел Исследования операций, которым до 1975 г. руководил Ю.Б. Гермейер. В то время основными направлениями работы были: теория игр, теория принятия решений, теория и методы оптимизации. Многие из результатов тех лет, касающиеся формализации процедур обмена информацией, учета неопределенных факторов, разработки методов решения и постановки оптимизационных задач исследования операций, уже стали классическими. Монографии Ю.Б.Гермейера "Введение в теорию исследования операций" и "Игры с непротивоположными интересами" определили научную деятельность не одного поколения исследователей и задают тон работе отдела по сей день. С 1976 г. по 1991 г. отдел исследования операций возглавлял И.А.Ушаков - известный специалист по теории надежности технических систем. Под его руководством расширилась тематика исследований и были получены интересные результаты в области теории управления запасами, теории оптимального резервирования и массового обслуживания, теории адаптивного управления и методов стохастической оптимизации, методов анализа систем по данным эксперимента и имитационного моделирования. И.А.Ушаков инициировал деятельность по внедрению полученных результатов в практику проектирования технических систем, благодаря его усилиям проводились работы с рядом отраслевых институтов. И.А.Ушаков уделял большое внимание международным связям, был заместителем председателя Комитета по исследованию операций, созданного Н.Н.Моисеевым при АН СССР, и официальным представителем СССР в IFORS. С 1991 г. по настоящее время руководителем отдела Исследования операций является Ю.Е.Малашенко. В отделе постоянно ведутся хоздоговорные темы по НИР с отраслевыми институтами. Научные проекты отдела поддерживаются грантами РФФИ и Международного научного фонда. Сотрудники отдела участвуют в международных проектах, а также в ряде совместных проектов ВЦ РАН с МИРАН, с МГУ и с МГТУ им.Баумана. В 1996 году усилиями сотрудников отдела в ВЦ РАН была проведена 1-й Московская международная конференция по исследованию операций, на которой учреждено Российское Научное Общество Исследования Операций. Работа в Обществе является важной компонентой научной деятельности отдела Исследования операций. Под редакцией сотрудников отдела были изданы труды Конференции и учредительные материалы Общества. В 1998 г. силами сотрудников ВЦ РАН при поддержке РФФИ была проведена 2-я Московская международная конференция по исследованию операций, изданы тезисы. Совместно с ВЦ СО РАН начато издание Российского научного журнала "Исследование операций", организован его перевод на английский язык и публикация английского варианта.