Il Regio Museo Industriale Italiano venne istituito da un decreto nel 1862, con l'obiettivo “di promuovere l’istruzione industriale e il progresso delle industrie e del commercio”, con l’ausilio di ricche collezioni di prodotti e strumenti industriali. L’iniziativa deve molto all’opera del direttore del reparto italiano dell'Esposizione Internazionale di Londra di quell'anno, in seguito senatore e ministro, Giuseppe Devincenzi (1841-1903), che progettò il Museo sul modello di istituzioni di istruzione tecnica superiore già avviate all'estero come il South Kensington Museum di Londra e del Conservatoire des Arts et Métiers di Parigi.

Dopo l'approvazione, il progetto fu fermo per molto tempo a causa della mancanza di una sede adeguata: se in un primo tempo il Municipio aveva proposto una sede costruita appositamente, con il trasferimento della capitale a Firenze del 1864 venne decisa l'assegnazione di un edificio governativo, precedentemente nella disponibilità del Ministero della Guerra. La sede si trovava nell’isolato tra le attuali vie Cavour, San Francesco da Paola, Giolitti e Accademia Albertina e fu anche la sede del Politecnico di Torino, da quando fu fondato dalla fusione tra Museo Industriale e Scuola di applicazione per gli ingegneri nel 1906 fino al 1943. L’edificio, infatti, rimase distrutto in un bombardamento aereo inglese e sul luogo dove sorgeva si trova attualmente il piazzale intitolato a Valdo Fusi (1911-1975), avvocato e uomo politico, esponente del Comitato di Liberazione Nazionale durante la Resistenza.