Всесоюзный научно-исследовательский институт оптико-физических измерений (ВНИИОФИ) создан распоряжением Совета Министров СССР № 2495 рс от 28.12.1965 года, с сохранением за институтом оборонной тематики.

Приказом Председателя Комитета В.В. Бойцова от 10 января 1966 года № 25-к директором и научным руководителем ВНИИОФИ был утвержден Степанов Борис Михайлович.

Решением Совета Министров СССР институт был определен Головной организацией в области проведения работ по метрологии быстропротекающих процессов.

Численность сотрудников института в этот период составляла 340 человек. Занимаемая площадь - около 2000 м², по адресу: Москва, ул. Жданова (Рождественка), 27. Для выполнения поставленных Советом Министров СССР задач институт нуждался в существенном развитии. Первый шаг, который был сделан Б.М.Степановым в этом направлении, было подготовлено Решение Совета Министров СССР, разрешающее строительство в г. Москве здание института площадью 12000 м², которое поддержали все оборонные министерства.

В этот период бурное развитие получили электровакуумные лаборатории: Лаборатория фотоэлектронных и электровакуумных приборов (В-2), возглавляемая Л.И. Андреевой; Лаборатория электронно-лучевых и электрооптических приборов (В-3), возглавляемая Ю.А. Акимовым; Лаборатория электронно-оптических преобразователей (ЭОП) (В-4), которую возглавил доктор технических наук профессор Бутслов Михаил Михайлович. Высокоскоростные осциллографы стали выпускаться на электронно-лучевых трубках, выпускаемых лабораторией В-3 (Акимов Ю.А.).

Решения ВПК посыпались как из рога изобилия (около 25 решений в год). Институт признали, он стал на ноги, расправил плечи.

В Министерстве обороны СССР началась работа по созданию службы контроля за ядерными и термоядерными взрывами. Для ее создания потребовалось выполнить ряд НИР и ОКР.

Были разработаны специальные методы и аппаратура на базе фото-электрических преобразователей для регистрации и измерений параметров весьма малых оптических сигналов на фоне яркого дневного неба в условиях сильных модуляционных помех.

Служба специального контроля представляла собой ряд разбросанных по всей стране лабораторий наблюдения, оснащенных специальными средствами регистрации. Для контроля бдительности этих служб и для тренировки обслуживающего персонала нужно было иметь мощные имитаторы радиоимпульса, похожего на радиоимпульс ядерного взрыва. Такие имитаторы разработала и изготовила Лаборатория (М-12) ВНИИОФИ. Впоследствии на базе контрольно-измерительной аппаратуры и имитаторов лаборатория создала Государственный специальный эталон единиц максимальных значений напряженностей импульсных электрического и магнитного полей.

В этот период становления по Решению Правительства институт приступил к созданию информационно-измерительной системы «Фазан» (Галынкер Э.И.). Аппаратура системы прошла все испытания по нормам для оборудования, поступающего на вооружение.