В конце 2005 года руководитель «Рособоронэкспорта» Сергей Чемезов впервые заявил об идее создания на базе ФГУПа госкорпорации, которая на правах материнской компании будет владеть всеми его активами. Летом 2007 года проект был согласован в администрации президента. 9 ноября закон «О государственной корпорации “Ростехнологии”» был принят Госдумой, 16 ноября — Советом федерации, 24 ноября подписан президентом. В нем говорилось, что целью деятельности госкорпорации является «содействие разработке, производству и экспорту высокотехнологичной промышленной продукции». 26 ноября гендиректором новой структуры стал Сергей Чемезов.
В конце декабря 2007 года господин Чемезов внес в правительство перечень из 250 предприятий, госпакеты акций которых предлагалось передать госкорпорации. Впоследствии их перечень увеличился до 600, а затем был сокращен из-за претензий Минэкономразвития и Минфина. В мае 2008 года «Ростехнологии» получили в качестве первого взноса в капитал активы обанкротившегося альянса AiRUnion (госпакеты «Красноярских авиалиний», «Домодедовских авиалиний» и авиакомпании «Самара»). На их базе планировалось создать национального авиаперевозчика, однако проект не был реализован. 10 июля 2008 года подписан указ президента о формировании уставного капитала ГК «Ростехнологии», предусматривающий передачу ему более 400 ФГУПов и ОАО с госучастием. Также в ГК вошли подконтрольные «Рособоронэкспорту» доли в частных компаниях — «ВСМПО-Ависма», КамАЗ, АвтоВАЗ. В конце 2012 года сообщалось, что 45% «Ависмы» продано менеджменту и Газпромбанку.
В настоящее время в состав «Ростеха» входит 663 организации. Из них формируются 13 холдингов: восемь — в оборонно-промышленном комплексе и пять — в гражданских отраслях. Также выделена 21 организация прямого управления.