Відділ №16 було засновано у 1991 році як не структурний підрозділ Інституту та називався експериментально-технологічним відділом електровакуумних пристроїв.

У 2001 році відділ отримав статус структурного, а у зв’язку з розширенням галузі досліджень став називатися відділом вакуумної електроніки.

Відділ став наступником та концентратором тих напрямків розвитку вакуумної електроніки, які були основними для Інституту на момент його створення. Ці напрямки розвивалися завдяки зусиллям декількох лабораторій, які потім стали відділами.

Серед таких підрозділів були відділи «НГ – неперервного генерування» (керівник А.Н. Чернець – лауреат Ленінської премії СРСР в галузі науки й техніки), «ШГ – широкодіапазонного генерування» (керівник – Г.Я. Левін, лауреат Ленінської премії СРСР в галузі науки й техніки), «ІГ – імпульсного генерування» (керівник – І.Д. Трутень, лауреат Ленінської премії СІСР в галузі науки й техніки), «ОЗЧ – оптики заряджених часток» (керівник – доктор фіз.-мат. наук, професор М.С. Зінченко).

Створення відділу та ряд його реорганізацій у процесі розвитку незмінно переслідували одну мету – пошук нових методів та засобів для розробки електровакуумних пристроїв у перспективному з наукової та практичної точки зору міліметровому діапазоні електромагнітних хвиль.