Історія лабораторії починається з спостережень першого штучного супутника Землі, які були проведені 6 жовтня 1957 року. Спостереження проводились з нанесенням траси ШСЗ на карту зоряного неба. Засновником лабораторії стала Братійчук Мотря Василівна. Вона була керівником лабораторії протягом 44 років. В 60-ті роки Лабораторія була розширена до ведучої лабораторії і ввійшла організаційно в склад Проблемної науково-дослідної лабораторії фізичної електроніки (ПНДЛ ФЕ) УжДУ. 

З 1969 року в Ужгородському університеті, на базі лабораторії, відкривають спеціалізацію і аспірантуру по астрофізиці, по навчанню кадрів для Лабораторії космічних досліджень (ЛКД) і інших наукових та освітніх закладів України. 

В 1972 році співробітниками ЛКД було виготовлено, з допомогою одеських астрофізиків, спеціалізований супутниковий електрофотометр для наземної фотометрії штучних об'єктів. В 1982 р. був задіяний другий двохканальний електрофотометр. Згодом на ньому почали проводити колориметричні і поляризаційні спостереження ШСЗ, що стало початком ще кількох наукових напрямків досліджень в ЛКД — застосування розв'язку обернених задач для ідентифікації космічних об'єктів, вивчення впливу на ШСЗ збурень з боку навколишнього космічного середовища. Наприкінці 70-х років XX століття колектив ЛКД УжДУ зайняв ведучі позиції в області розпізнавання невідомих космічних об'єктів. 

Створення апаратурного комплексу дозволило колективу лабораторії проводити дослідження ще в одному напрямку — фотографічні і фотометричні спостереження малих тіл Сонячної системи і явищ покриття зір Місяцем, планетами й астероїдами. 

Вже за роки української незалежності в Лабораторії розроблено метод оцінки величини збурень, що діють на конкретній висоті на ШСЗ, за результатами аналізу змін у власному обертанні і орієнтації некерованих ШСЗ. Використання даного методу дозволило провести оцінку відносних змін сонячної постійної на 11-річному циклі по точності одного порядку з дорогими вимірами сонячного випромінювання з борту космічних апаратів. Ефективність методу підтвердили також результати спостережень на 22-річному інтервалі японського ШСЗ «Аджісай». На їх основі в ЛКД відкрита надтонка взаємодія між власним обертанням цього ШСЗ і впливом на верхні шари земної атмосфери сонячного випромінювання. Розкрито природу впливу на власне обертання ряду ШСЗ досить складної взаємодії гравітаційних полів Сонця і Місяця.

Влітку 2010 року перервався зв'язок з єгипетським супутником «Єгиптсат», виготовленим українськими конструкторами в КБ «Південне». Радіозасоби не змогли розібратися з виниклою ситуацією. Тоді розробники звернулися до фотометристів в ЛКД УжНУ. Буквально, після кількох вдалих записів зміни блиску цього ШСЗ і їх оперативної обробки в ЛКД УжНУ, була дана реальна картина того, що відбувається з ШСЗ на орбіті, а це допомогло конструкторам встановити причину такої поведінки супутника і вирішили проблему. 

У листопаді 2011 року, після двох тижнів мук, до нас по допомогу звернулися російські балістики. Виведена на проміжну орбіту їх космічна станція «Фобос-Грунт» стала «некерованою». Причини відмови в її роботі встановити вони не можуть. Протягом 10 днів результати аналізу наших фотометричних спостережень цього КА були спрямовані в КБ ім. Лавочкіна з чітким описом картини «поведінки» станції на орбіті. Через кілька днів, зваживши всі за і проти, російський Центр управління польотами направив міжпланетну станцію з орбіти в Атлантичний океан.