4 Kasım 1999 tarihinde Genel Kurmay Muhabere Elektronik ve Bilgi Sistemleri Başkanlığı (Gnkur. MEBS. Bşk.lığı) ile TÜBİTAK arasında, Türk Silahlı Kuvvetlerinin (TSK) özellikle elektronik harp teknolojilerini de kullanarak etkin bir savunma yeteneğine sahip olması maksadıyla, bu konudaki ihtiyaçların bilimsel yöntemler ile tespit edilmesi, ihtiyaçları karşılayacak özgün tasarımlar yapılması, yöntem, süreç ve sistemlerin oluşturulması faaliyetlerini yürütecek TÜBİTAK’a bağlı İleri Teknolojiler Araştırma Enstitüsü’nün (İLTAREN) kuruluş çalışmalarına ilişkin işbirliği esaslarını belirleyen protokol imzalanmıştır. Bu protokol ile İLTAREN’in misyon ve vizyonunun belirlenmesi, görev analizinin yapılması, organizasyon yapısının belirlenmesi ve ileriye dönük master planın hazırlanması çalışmalarının, işbirliği içinde tamamlanarak enstitünün kuruluş çalışmalarının tamamlanması öngörülmüştür.
İLTAREN, TÜBİTAK Başkanlık binasındaki ilk geçici yerleşkesinde, 2000 yılı içerisinde oluşturulan çekirdek personeli ile kurulmuştur.
1 Şubat 2002 tarihinde imzalanan ikinci protokol ile İLTAREN grubunun Ulusal Elektronik ve Kriptoloji Araştırma Enstitüsü (UEKAE) bünyesi içerisinde faaliyetlerine devam etmesine karar verilmiştir.
Yazılım tabanlı modelleme ve simülasyon altyapılarının geliştirildiği ilk dönemlerde, sürekli olarak gelişen proje personeli ile önce Tunalı Hilmi Caddesi'ndeki bir iş merkezi ve son olarak Gnkur. Müşterek Elektronik Harp Destek Komutanlığı içerisine bulunan diğer ilave yerleşkelerde, genişleyen uzman personeli ile çalışmalar sürdürülmüştür.
16 Ocak 2006 tarihinde başlatılan İLTAREN binasının inşası, 13 Ağustos 2007 tarihinde tamamlanmıştır.
Eylül 2007 başından itibaren altyapı çalışmalarının yürütüldüğü İLTAREN binası Başbakan Sn. Recep Tayyip ERDOĞAN ve Genelkurmay Başkanı Orgeneral Sn. Yaşar BÜYÜKANIT tarafından törenle açılmıştır. Açılış töreni, Devlet Bakanı Sn. Mehmet AYDIN, Milli Savunma Bakanı Sn. Vecdi GÖNÜL, Milli Eğitim Bakanı Sn. Hüseyin ÇELİK, Kara Kuvvetleri Komutanı Orgeneral Sn. İlker BAŞBUĞ, Hava Kuvvetleri Komutanı Orgeneral Sn. Aydoğan BABAOĞLU, Jandarma Genel Komutanı Orgeneral Sn. Işık KOŞANER, Genelkurmay II. Başkanı Orgeneral Sn. Ergin SAYGUN, Ankara Valisi Sn. Kemal ÖNAL, TÜBİTAK yöneticileri ve diğer ilgililerin katılımıyla 2 Ocak 2008 tarihinde gerçekleştirilmiştir.
7 Nisan 2012 tarihinde TÜBİTAK bünyesindeki yeniden yapılanma faaliyetleri çerçevesinde Enstitü kimliğine kavuşan İLTAREN, BİLGEM’e bağlı ayrı bir Enstitü olarak hizmet vermektedir.
