Решением Государственного Комитета обороны СССР № 7855 от 15 марта 1945 года и Директивы Генерального Штаба Красной Армии №ОРГ (10)84276 от 28 апреля 1945 года образовано Центральное проектно-изыскательское бюро ВВС Красной Армии «ВОЕНАЭРОПРОЕКТ», с создания которого начинается история 20 Центрального проектного института.

С созданием  филиалов (1948г. – Ленинградский, 1949г. – Хабаровский и Киевский, 1952г. – Военно-топографический отряд) институт становится Центральной проектной организацией в Министерстве обороны СССР – «20 ЦПИ МО». В 1950-е – 1980-е годы на базе «20 ЦПИ МО» формировался ряд других центральных проектных организаций Минобороны СССР. В 2003 году 20 ЦПИ становится акционерным обществом, а с 4 декабря 2019 года - филиалом АО «31 ГПИСС», директором которого назначен Крылов Владимир Владимирович.  

В 1983 году за большой вклад в разработку, проведение испытаний и освоение комплекса специальной техники институт Указом Президиума Верховного Совета СССР № 8589-Х награжден орденом «Трудового Красного Знамени», а заместитель Министра обороны СССР по строительству и расквартированию войск маршал инженерных войск Шестопалов Н.Ф. вручил институту «Боевое Красное Знамя».

Основной вид деятельности 20 ЦПИ - выполнение работ по направлениям проектирования объектов специального назначения, а также специальных фортификационных сооружений, военных аэродромов и объектов военной инфраструктуры.