Архив создали для централизованного хранения научно-технической документации. Учреждение разместили в Куйбышеве, где во время войны работали авиационные и моторостроительные предприятия. Комплекс на пересечении улиц Мичурина и Осипенко построили по специальному проекту: в него вошли административный корпус и одиннадцатиэтажные архивохранилища общей площадью 18 000 кв. м.
Архив рассчитан на хранение 4 млн дел. В июне 1992 года учреждение преобразовали в Российский государственный научно-технический архив, а в 2016 году после реорганизации создали самостоятельный федеральный архив. После изменения названия круг хранимых документов расширился.
Фонды пополняют организации и частные лица. Материалы передают научно-исследовательские институты, проектировавшие здания, театры и спортивные объекты, а также учёные, архитекторы и конструкторы.
Четыре документа из архива включены в государственный реестр уникальных документов Архивного фонда РФ. Среди них — три выполненных рукой Константина Циолковского материала на изобретение металлического дирижабля и полуреактивного двигателя, а также сборочный чертёж турбины группы под началом Николая Кузнецова. Документы хранят в сейфе при особом температурном режиме, их оцифрованные копии доступны онлайн.
В архив обращаются исследователи, изучающие историю предприятий и институтов из других регионов. Учреждение проводит конференции, юношеские архивные чтения и открытые лекции, выпускает журнал «Самарский архивист» и организует выставки, в том числе об истории игрушек, архитектуре советских театров и одежде по ГОСТу.