Свою историю АО «ЦНИИ «Дельфин» ведет с 23 февраля 1966 года, когда Постановлением Совета Министров СССР был создан НИИ-346 (открытое название «НИИ штурманского приборостроения «Дельфин»). Основной задачей вновь образованного предприятия было создание навигационного комплекса для ракетного подводного крейсера стратегического назначения (РПК СН) пр. 667А (ЦКБ «Рубин»), обеспечивающего не только навигационную безопасность плавания, но и применение нового ракетного комплекса во всех районах Мирового океана, включая район Северного полюса. Эта задача была решена – создан первый в стране инерциальный навигационный комплекс «Тобол».
Уже в 1971 году первые серийные образцы навигационного комплекса «Тобол» были поставлены на судостроительные заводы, а в 1973 году НК «Тобол» принят на вооружение.
Наряду с разработкой навигационного комплекса был создан ряд гирокомпасов морского применения («Градус-2», «Унжа», ГКУ-3, ГКУ-4, «Вега»). В 1971 году приказом по Минсудпрому институт был назначен головным предприятием по гирокомпасной технике.
Серийное изготовление изделий, разработанных институтом, осуществлялось на Киевском заводе автоматики им. Петровского (КЗА), Алтайском приборостроительном заводе им. 50 летия СССР, Свердловском заводе точной механики.
Начиная с 1972 года институтом последовательно разработаны новые модификации навигационных комплексов «Тобол-Б», «Тобол-М» для оснащения РПК СН проектов 667Б и 667БД соответственно.
За работы по созданию ряда инерциальных навигационных комплексов «Тобол» в 1978 году институт награжден орденом Трудового Красного Знамени.
В 1980 году было полностью завершено строительство корпусов для подразделений института на Юго-Западе Москвы, на улице Озерной.
В начале 80-х годов институт приступил к разработке нового навигационного комплекса «Шлюз» для РПК СН проекта 667БДРМ, оснащенного новым ракетным комплексом, предъявившим более жесткие требования по номенклатуре и точности навигационной информации. Уже в 1984 году головной образец НК «Шлюз» был установлен на первом заказе проекта 667БДРМ, а в 1989 году принят на вооружение.
Для удовлетворения новых требований о необходимости выдачи в ракетный комплекс параметров вертикального движения подводной лодки с высокой точностью наряду с созданием НК «Шлюз» был создан корабельный геодезический комплекс «Перемолот». Комплекс «Перемолот» вошел в состав НК «Шлюз», в результате чего появился инерциально-геодезический навигационный комплекс «Шлюз-1». В 1988 году изготовлен опытный образец комплекса «Шлюз-1».
За значительную роль в снабжении РПК СН ВМФ навигационными комплексами в 1988 году приказом Минсудпрома институту было присвоено наименование «Центральный научно-исследовательский институт «Дельфин».
Вместе с созданием НК «Шлюз» институт разработал и освоил в производстве новый тип чувствительного элемента – динамически настраиваемый гироскоп (ДНГ). Этот гироскоп стал основой для создания гирокомпасов («Яхта»), гироазимутгоризонткомпасов («Пастильщик») в период с конца восьмидесятых годов. Помимо ДНГ были созданы различные электромеханические элементы для гироприборов (акселерометры типа АК-10, датчики момента для безредукторных следящих систем, датчики угла, токоподводы).
В 90-е годы гирокомпасы «Яхта» и гироазимутгоризонткомпасы «Пастильщик» поставлялись инозаказчикам.
К сожалению, события начала 90-х годов привели к значительным кадровым и имущественным потерям института.
В 2011 года ЦНИИ «Дельфин» стал открытым акционерным обществом, а в 2019 – акционерным обществом.
В 2021 году единственным акционером АО «ЦНИИ «Дельфин» стало АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» и институт, как дочернее зависимое общество, вошел в структуру АО «Корпорация морского приборостроения».
В апреле 2022 года АО «ЦНИИ «Дельфин» переехало на новую площадку по адресу ул. Шверника, д.4, стр.3.
На новой площадке размещены подразделения проектно-конструкторского центра, производственные подразделения, испытательный участок, оснащенный оборудованием для механико-климатических испытаний приборов, участок для испытаний навигационных комплексов, оснащенный стендом качек.
