Формирование КНПК началось в 2005 году, когда в составе центрального аппарата управления Компании был создан департамент - Корпоративный научно-технический центр (КНТЦ). Центр руководил деятельностью 10 корпоративных НИПИ: 7 в области РиД и 3-х – в области НиН. На тот момент институты занимались подготовкой разрешительной проектно-технологической и проектно-сметной документации для дочерних обществ Компании.

Вслед за стремительным развитием Компании КНПК также существенно расширился, изменялись подходы к проектированию, создавались новые, как для Компании, так и для нефтяной отрасли, компетенции. Впервые в России была создана методология интегрированного проектирования, которая сегодня используется практически всеми нефтяными компаниями РФ, был внедрен проектный подход при проектировании, развиты инструменты 3D-моделирования, разработаны собственные программные продукты проектирования и моделирования, создан корпоративный центр хранения сейсмической информации. Создание цифровых моделей месторождений позволило повысить на новый уровень подбор и проведение геолого-технических мероприятий, стало фундаментом созданий первого в России Центра геологического сопровождения бурения.

В 2013 году в состав КНПК был включен ООО «Тюменский нефтяной научный центр». За счет объединения компетенций с другими КНИПИ на базе КНПК был сформирован уникальный по мировым меркам центр хранения и исследования керна и флюидов, включающий более сотни научно-исследовательских установок.

В 2016 году КНПК пополнился семью институтами АО «Роснефтегаз» и ООО «БашНИПИнефть». Вновь интегрированные институты, например, АО «ВНИПИнефть», АО «ВНИИ НП», обладают значимыми компетенциями, обширной историей и, по сути, являлись фундаментом отечественной нефтяной науки и проектирования.

В 2018 году был открыт Международный центр исследований и разработок (МЦИР) в государстве Катар. МЦИР станет полномасштабным представительством ПАО «НК «Роснефть»  в Катаре и наряду с научной деятельностью будет выполнять функции по продвижению различных бизнес-направлений и услуг КНПК на международной арене.

В конце 2018 года завершены корпоративные процедуры по приобретению ООО «Башгипронефтехим», который стал 29-м корпоративным институтом.

Новый этап развития КНПК состоит в интенсивном развитии вновь приобретенных, востребованных Компанией, компетенций, повсеместном внедрении лучших мировых и отечественных практик проектирования и исследований, максимальном уровне автоматизации и внедрения цифровых технологий хранения и инженерных расчетов, выполнении всех ключевых проектов собственными силами.