Fue creada en 1976 mediante un convenio entre el Gobierno de la provincia de Río Negro y la Comisión Nacional de Energía Atómica de Argentina, naciendo como un proyecto de egresados del Instituto Balseiro.

Su nombre inicial fue Investigaciones Aplicadas, el que luego fue transformado en INVAP, el cual es actualmente su designación oficial. Desde sus orígenes la empresa ha ganado prestigio como diseñador y proveedor de sistemas para reactores nucleares, y provisión de reactores nucleares para investigación y producción de radioisótopos. Desde fines de la década de 1990 la empresa ha incursionado en el sector aeroespacial, especialmente mediante el diseño, construcción y operación de satélites, como también de radares.

Su sede se encuentra en la ciudad de San Carlos de Bariloche, donde posee sus oficinas con sus equipos de administración y diseño, talleres, laboratorios, servicios de logística y salas de integración de satélites. Por las características internacionales de los proyectos que encara, sus ingenieros y profesionales trabajan en distintos sitios alrededor del mundo. El único propietario y accionista de la empresa es la provincia del Río Negro.

La empresa está certificada según las normas ISO 9000 e ISO 14000. E implementa la metodología OHSAS 18001:1999 para su Sistema de Gestión de Seguridad e Higiene Ocupacional.

En 2018, INVAP empleaba directamente a unas 1300 personas. Es la única empresa en Latinoamérica reconocida por la NASA como apta para realizar sistemas satelitales completos, desde su diseño y construcción hasta su operación (exceptuando el lanzamiento).​

En 2018 fue reconocida por la Fundación Konex como la institución más importante del país en la última década, otorgándole el Konex de Brillante, máximo galardón que entrega la institución.

Reúne diez cargas útiles pertenecientes a cinco de los seis países mencionados. De estas cargas, las más importantes para la Argentina son sus tres potentes cámaras ópticas de observación de la superficie terrestre. Fueron desarrolladas por INVAP con una combinación de «bandas», resoluciones y sensibilidades que resulta ideal para el monitoreo del ambiente terrestre y marítimo de la Argentina.
SAC-D / Aquarius: El SAC D, también conocido como Aquarius, es uno de los satélites diseñados y construidos en la Argentina que integran la serie SAC. Su objetivo es estudiar la salinidad del mar y detectar zonas de riesgo de incendios e inundaciones. Transporta ocho instrumentos, siendo el principal el Aquarius, aportado por la NASA, que se encargará de medir la salinidad superficial del mar y la humedad de suelo.

SAOCOM:  La CONAE desarrolla junto a la Agencia Espacial Italiana el Sistema Italo Argentino para la Gestión de Emergencias (SIASGE). Este sistema comprende un total de seis satélites equipados con sensores de microondas activos (radar de apertura sintética). Los dos satélites argentinos de este sistema, denominados SAOCOM trabajan con radares en la banda L (de microondas de 23 cm de longitud de onda). El primero de ellos se lanzó con éxito el 7 de octubre de 2018 y el segundo fue lanzado el pasado 30 de agosto de 2020.

Los cuatro satélites italianos, los COSMO-SkyMed, operan en banda X (microondas de 3 cm de longitud). El primero de los satélites italianos se lanzó en junio de 2007.⁵​, el segundo fue lanzado el 9 de diciembre de 2007, el tercero el 25 de octubre de 2018 y el cuarto el 5 de noviembre de 2010. Todos los lanzamientos fueron exitosos y se realizaron desde la base Vandenberg de la fuerza aérea de los Estados Unidos, situada en California.
Pehuensat-1:  Un satélite con objetivos educativos construido totalmente en la Argentina fue lanzado el 10 de enero de 2007 a la mañana, a bordo de un cohete desde una base aeroespacial de la India. El armado demandó cinco años y fue realizado por investigadores de la Universidad Nacional del Comahue.

Lo denominaron Pehuensat-1 en referencia al pehuén, que es un árbol legendario y autóctono de los bosques andino patagónicos, identificado con las provincias en las cuales tiene sus sedes académicas la universidad. Construido por 17 docentes y 44 estudiantes de la Facultad de Ingeniería de esa casa de altos estudios, fue lanzado a las 9.23 hora de India (1.53 hora argentina) en el cohete Polar Satellite Launch Vehicle (PSLV C7), desde la base de Satish Dhawan, costa este de ese país. El Pehuensat-1 llegó a su órbita tras 20 minutos de viaje, donde permanecerá, según consideraron los técnicos, «durante varios años».
CubeBug-1, CubeBug-2 y BugSat 1:  Los nanosatélites Cube-Bug fueron realizados con tecnología argentina. Es un desarrollo nacional financiado por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación Productiva y concebido, diseñado y producido por la empresa Satellogic en colaboración con INVAP.

CubeBug-1: El 26 de abril de 2013 la Argentina puso en órbita un pico-satélite. Fue lanzado desde el Centro Espacial de Jiuquan en China y su nombre oficial es CubeBug-1, pero fue apodado «Capitán Beto», como la canción del grupo Invisible. Solo tiene dos kilos de peso.
CubeBug-2: el 21 de noviembre se puso en órbita este nanosatélite (satélite pequeño) también conocido como «Manolito», por el personaje de la tira cómica Mafalda. Fue lanzado a las 4:30 de Argentina desde una plataforma en Rusia desde un cohete o vector Protón. Está fabricado con más de 80 % de componentes argentinos, entre los que se cuentan los paneles solares y la computadora de a bordo. Posee una cámara fotográfica de 20 megapíxeles para obtener fotografías de la Tierra, un GPS desarrollado por la empresa argentina y una carga para que los radioaficionados puedan localizarlo y dejarle mensajes. Será monitoreado desde dos estaciones terrestres ubicadas en Bariloche (provincia de Río Negro) y en Tortuguitas (provincia de Buenos Aires).
BugSat 1: el 19 de junio de 2014 se lanzó con éxito el satélite BugSat 1, apodado "Tita" en honor a Tita Merello, desde la base aérea Dombarovsky mediante la lanzadera Dnepr. El Instituto Tecnológico de Buenos Aires (ITBA), estuvo a cargo de la asistencia técnica del satélite que fue desarrollado y financiado por la empresa argentina Satellogic SA, con el apoyo de otros proveedores externos nacionales e internacionales. En mayo de 2016, Satellogic lanzó sus dos primeros satélites comerciales denominados "Fresco y Batata", que forman parte de la constelación ÑuSat.
AR-SAT:
INVAP y AR-SAT firmaron un contrato por el cual el INVAP construirá tres satélites de comunicaciones en un lapso de 10 años. La inversión total será de entre 150 y 200 millones de dólares. El primero de los satélites ARSAT comenzó a fabricarse en 2007 y requirió una inversión de 212 millones de euros. Se planeó terminarlo en un plazo de cuatro años y medio, pero terminó lanzándose finalmente el 16 de octubre de 2014 a las 18:44 h (UTC −3), montado en un cohete Ariane 5 desde la base espacial establecida en la isla de Kouru (Guayana Francesa).​ Se convirtió así en el primer satélite de comunicaciones de Latinoamérica.
El satélite fue diseñado para dar servicios de televisión, telefonía, transmisión de datos e internet al país y a Chile, Uruguay, Paraguay, más la Antártida. Pero además, en 2008, se había decidido que el espacio sobrante del satélite fuese utilizado para experimentos científicos y tecnológicos. Al año siguiente el CONICET proporcionó subsidios para tres experimentos bajo el Array de Carga Tecnológica Argentino del proyecto. Los experimentos elegidos fueron un instrumento para medir electrones, protones y alfas cargadas (denominado Monitor Argentino de Radiación Espacial - MARE), una medida de fluorescencia atmosférica desde una órbita geoestacionaria (denominado Fluorescencia de Órbita Geoestacionaria - FOG) y un estudio sobre la degradación de las células solares en el medio ambiente de la órbita del satélite. Los tres instrumentos transmiten su información a la computadora de a bordo, que también se encarga de su manejo.