機械傳動國家重點實驗室于1988年由原國家計劃委員會批準建設，1991年通過國家驗收并正式對外開放。

機械傳動國家重點實驗室定位于高性能機械傳動及其相關領域的基礎和應用基礎研究：瞄準國防和國民經濟建設對機械傳動及系統的重大需求，聚焦高速、精密、重載、智能、高可靠運動和動力傳遞的學科前沿，圍繞傳動系統設計、制造、測試、材料等方面的關鍵科學問題，開展系統深入的基礎和應用基礎研究以及關鍵技術攻關。

實驗室以滿足國家重大戰略需求為牽引，以“固本、拓展、交叉”為總體發展思路，以“高品質傳動系統關鍵技術與裝備”為研究重點，以“建一流平臺，育一流英才，做一流研究，出一流成果”為宗旨，通過開展系統深入的基礎和應用基礎研究，創新傳動系統設計、制造理論與方法，引領機械傳動科學技術的發展，把實驗室建設成為國際領先的科學研究和人才培養基地。

實驗室在機械傳動及其相關領域持續開展系統深入的研究，取得了一系列在國內外具有廣泛影響的創新性成果，包括平面二次包絡環面蝸桿傳動、曲線零件成型加工方法、弧齒錐齒輪與準雙曲面齒輪傳動、基于新型工程復合材料的高效傳動系統、虛擬儀器和網絡化制造系統、高可靠長壽命濾波傳動技術、復雜修形齒輪精密數控加工關鍵技術與裝備等，建成了涵蓋機械傳動設計分析、加工制造、測試試驗、材料研發等一流的研究平臺，業已成為我國機械傳動科學技術研究、人才培育與匯聚、學術交流與合作最重要的基地。

實驗室現有11個研究創新團隊，186名固定研究人員，其中正高級職稱研究人員90名，副高級職稱研究人員57名，中級職稱研究人員39名。實驗室現有中國工程院院士1人，國家杰出青年基金獲得者3人，國家優秀青年基金獲得者3人，國家海外高層次人才引進計劃入選者6人，“新世紀百千萬人才工程”國家級人選6人，國家萬人計劃領軍人才2人，國家萬人計劃（特支計劃）領軍人才2人，國家萬人計劃科技創新領軍人才2人，國家萬人計劃青年拔尖人才2人，國家中青年科技創新領軍人才1人，教育部新世紀人才12人，何梁何利基金科學與技術創新獎獲得者2人，省部級人才38人，擁有6個教育部、科技部和國防科技創新團隊，3個重慶高校創新團隊，是國內機械傳動領域高層次人才最為集中的研究機構。

實驗室設有高性能機電傳動與系統、傳動系統制造工藝及裝備、機械傳動與系統測控、傳動系統材料與裝備四個研究方向。2013-2017年，實驗室共承擔縱向科研項目413項，其中國家級項目254項，經費20860萬元，包括國家重點研發計劃、“973”、“863”、國家科技支撐計劃、國家自然科學基金、國際合作等項目；承擔省部級項目159項，經費5439萬元。實到總科研經費37963萬元，其中縱向經費占總經費的69.28%。實驗室獲國家技術發明二等獎1項（排名第1）、國家科技進步二等獎2項（分別排名2、4）、省部級及行業科技成果獎特等獎和一等獎共13項。在SCI學術期刊發表論文共847篇，與上一評估周期相比增加387%；1區SCI論文和ESI高被引論文獲得突破，分別達到104篇和20篇，ESI高被引論文熱點文章1篇；發表的2區論文有156篇，1、2區論文占比31%。出版專著15本，其中英文專著4本。授權國家發明專利299項，轉讓發明專利47件，轉讓收入1736.9萬元。獲權軟件著作權12項。編寫國家/行業標準11項。