Gmach został zbudowany w latach 1956-1959. Autorami projektu są inżynierowie z pracowni Miastoprojekt Stolica Wschód: Józef Korszyński, Jan Klimaszewski i Czesław Duchnowski. Bryła budynku domknęła wewnętrzny dziedziniec, powstały między gmachami Aerodynamiki i Elektrotechniki. Pawilon składa się z dwóch zasadniczych elementów – przestronnego hangaru oraz budynku o funkcji dydaktycznej.
Budynek w kształcę litery L zaprojektowano jako przedłużenie Gmachu Lotniczego, z którym, podobnie jak z Gmachem Aerodynamiki, jest bezpośrednio skomunikowany. Wspólnie tworzą jeden z dwóch instytutów Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa – Instytut Techniki Lotniczej i Mechaniki Stosowanej.
Z Gmachem Lotniczym budynek jest połączony monumentalną bramą, która spełniała rolę architektonicznej klamry, a obecnie, po modernizacji, jest wejściem od strony Alei Niepodległości do budynków Wydziału.
