Лаборатория молекулярных пучков образована в 1979 году по инициативе проф.Д.Н.Трубникова. Основой лаборатории послужила научная группа, входившая в состав лаборатории стабильных изотопов. Первоочередной задачей лаборатории было создание экспериментальной базы для исследования физико-химических процессов в неравновесных условиях с использованием сверхзвуковых струй и молекулярных пучков. За первые 6-8 лет, которые можно отнести к периоду становления лаборатории, создана уникальная экспериментальная база, не имеющая аналогов в России. Это в первую очередь:

• экспериментальный комплекс с непрерывной сверхзвуковой струей и молекулярным пучком, с входящим в его состав время пролетным спектрометром нейтральных частиц и компьютерной системой сбора и обработки данных;

• времяпролетный масс-спектрометр с резонансно-усиленной двухфотонной ионизацией, оснащенный импульсными сверхзвуковыми струями и молекулярными пучками, целой серией лазерных установок (СО₂ – лазер, твердотельные лазеры с 1 по 5 гармониками, перестраиваемые лазеры на красителях, эксимерный лазер), оптическими многоканальными анализаторами, мощной системой сбора и обработки данных, для исследования строения и спектральных характеристик ван-дер-ваальсовых комплексов и кластеров, а также химических реакций между ними;

• экспериментальные установки для исследования газовых потоков, полученных при импульсном лазерном испарении твердых многокомпонентных мишеней, масс-спектрометрическими, оптическими и зондовыми методами.

За это время в основном сложился коллектив лаборатории, состоящий из химиков, физиков и математиков, а также установились научные контакты с физическим факультетом МГУ, МИФИ, МАИ, Новосибирским государственным университетом, Институтом теплофизики СО РАН и т.д.

С момента основания лаборатории до настоящего времени заведующим лабораторией и научным руководителем является профессор, доктор химических наук Д.Н. Трубников.Активное участие в развитии лаборатории приняли ведущий научный сотрудник, кандидат физико-математических наук А.В.Лазарев, кандидаты химических наук В.И.Баранов, Н.Н.Застенкер, А.В.Ларин, кандидат физико-математических наук Е.Д.Белега.