前身是建于1920年9月的共和国空军总部科学试验机场。1926年10月，改建为工农红军空军科学试验研究所，并于1932年迁往莫斯科州晓尔科沃市契卡洛夫斯基镇机场，1944年6月改建为空军国家科学试验研究所，1959年被划入空军国家红旗科学研究院。1990年更名为国防部契卡洛夫国家飞行试验中心。总部设在阿斯特拉罕州阿赫图宾斯克市，包括空军第929国家飞行试验中心、契卡洛夫试验中心、沃尔斯克试验中心、纳尔奇克试验中心、格连齐克试验中心5个试验基地。此外还包括莫斯科航空学院“起飞”分校和空军试飞员培训中心。

空军第929国家飞行试验中心拥有机场、戈罗舍沃靶场和无线电教练场、各种专门的实验室和试验台、高空气候与机械综合系统、航线测量综合体，从事飞机及其设备、地面维护和飞行保障设备、无人机的国家试验、检测试验和专门试验，为航空技术装备和武器的飞行试验、空军和海军航空兵战斗部队的作战训练提供保障，并参与俄罗斯武装力量其他的武器装备飞行试验。

契卡洛夫试验中心拥有实验室、试验台、压力舱综合系统以及契卡洛夫斯基靶场。从事直升机航空综合系统、初教机、军用运输机及其设备和武器的试验和鉴定，航空及火箭发动机试验和鉴定，飞行器及有人驾驶航天飞船驾驶员生命保障和救援系统试验和鉴定，评价陆军、防空部队、空降兵部队和战略导弹部队技术装备的空投空降和航空运输可运输性，培训航天员。

沃尔斯克试验中心是浮空器飞行试验中心，开展自由及系留空气静力装置、军用充气结构物试验。拥有沃尔斯克希哈内靶场。

纳尔奇克试验中心有高山靶场，专门用于航空设备和无人驾驶飞行器飞行试验结束阶段，并用于研究航空杀伤设备的山地军用战术和方法，以及直升机的山地驻扎和使用。

格连齐克试验中心是俄罗斯气候试验科学中心，由大气试验场、实验楼和科学工程大楼组成，还拥有格连齐克靶场。试验中心在海洋气候条件下对结构材料、元件和产品进行试验，并研究抗腐蚀、老化和生物损害系统。

国防部契卡洛夫国家飞行试验中心自1920年至2020年，共完成400多个型号飞机的试验，其中300个型号已经列装。中心先后有92人次获得“苏联英雄”称号，20人获得“俄罗斯英雄”称号。在和平年代，有3000余名军人获得战斗勋章，58人获得国家奖。100多名飞行员和领航员获得“功勋试飞员”和“功勋试飞领航员”称号。