เกิดมาจากความขาดแคลนสัตว์ทดลอง ทั้งทางด้านปริมาณและคุณภาพสำหรับงานวิจัย เมื่อวันที่ 29 กรกฎาคม 2514 มีบันทึกความเข้าใจระหว่างมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย และมหาวิทยาลัยมหิดล โดยให้มหาวิทยาลัยมหิดลดำเนินการจัดตั้งศูนย์สัตว์ทดลองขึ้นในพื้นที่ของมหาวิทยาลัยมหิดล  ณ ศาลายา จังหวัดนครปฐม

ภารกิจหลักคือ ดำเนินการผลิตสัตว์ทดลองที่มีคุณภาพในระดับมาตรฐานสากลบริการได้อย่างเพียงพอต่อความต้องการใช้ภายในประเทศ เพื่อประโยชน์ในการพัฒนาการวิจัย การทดสอบ การผลิชีววัตถุและการสอนด้านชีวการแพทย์ ในระยะเริ่มต้นของการก่อตั้ง WHO/UNDP ได้ให้ความช่วยเหลือ โดยส่งผู้เชียวชาญด้านสัตว์ทดลองมาเป็นที่ปรึกษา

                     การตรวจวิเคราะห์ทางห้องปฏิบัติการ ของศูนย์สัตว์ทดลองแห่งชาติ เป็นหนึ่งในหน่วยงานที่มีความสำคัญอย่างมากต่อพันธกิจของศูนย์สัตว์ทดลอง ในด้านการควบคุมคุณภาพสัตว์ทดลองทั้งสุขภาพ สิ่งแวดล้อม และชีววัตถุ รวมทั้งสนับสนุนงานวิจัยและทดสอบ  โดยเฉพาะการพัฒนางานวิจัยและทดสอบในระดับก่อนคลินิก (pre-clinic) ที่มุ่งเน้นงานมาตรฐาน Good Laboratory Practical (GLP) ตามหลักการ OECD Guideline

                     เพื่อให้ได้มาซึ่งข้อมูลการรายงานผล ที่มีความแม่นยำ น่าเชื่อถือของระบบงานทำงานทั้งเครื่องมือ และคุณสมบัติของผู้ปฏิบัติการ เพื่อนำไปสู่ การอภิปราย สรุปผลและสามารถนำไปอ้างอิงได้ตามหลักการทางวิทยาศาสตร์