十九世紀(jì)末二十世紀(jì)初，西方教育界的進(jìn)步主義與改造主義的思潮為創(chuàng)建學(xué)校提供了理想的大環(huán)境，讓卡羅·卡塔內(nèi)奧(Carlo Cattaneo）提出的理念得以實(shí)現(xiàn)。通過他的“Politecnico”雜志，這位來自米蘭的理論家傳播著通過科學(xué)進(jìn)步來逐步實(shí)現(xiàn)政治進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展的理念。
學(xué)校于1863年11月29日正式招生，注冊學(xué)生人數(shù)為36人。
1865年，在布雷拉美術(shù)學(xué)院的影響下，新的課程也對新的工業(yè)部門設(shè)立，并在這一年成立了學(xué)院建筑系，成為米蘭理工大學(xué)建筑系的前身。受卡米洛·波伊多(Camillo Boito)的啟發(fā)，新的課程更加注重與傳統(tǒng)藝術(shù)的聯(lián)系。1865年起，為民用建筑師設(shè)立的特殊部門開始遵循新制定的教學(xué)定位，此后根據(jù)該教學(xué)定位，學(xué)校始終致力于高等工程技術(shù)研究領(lǐng)域的教學(xué)和研究。這些措施促成了一座真正意義上的現(xiàn)代高等學(xué)府的形成，而這種學(xué)府在當(dāng)時(shí)的意大利尚屬首家。
朱塞佩·科倫坡(Giuseppe Colombo)繼布里奧斯奇后，于1897年至1921年間擔(dān)任院長職務(wù)。他執(zhí)掌學(xué)院期間，憑借加強(qiáng)學(xué)院和工業(yè)界的聯(lián)系以及創(chuàng)立類似愛迪生公司(Società Edison)這樣的新型公司來進(jìn)一步推動(dòng)學(xué)院的發(fā)展，而愛迪生公司在電器工業(yè)的發(fā)展進(jìn)程中也成功扮演了非同尋常的推動(dòng)者的角色。被公認(rèn)為意大利工程學(xué)始祖同時(shí)也是意大利參議員的科倫坡，是具有重要意義的《工程師手冊》的撰寫者。
1927年，學(xué)校遷至目前的校址達(dá)芬奇廣場(Piazza Leonardo da Vinci)，即現(xiàn)在的大學(xué)城（Citta' Studi)，并于9月22日對外招生。在那一時(shí)期，學(xué)院被命名為皇家理工學(xué)院(Regio Politecnico)。
1937年，學(xué)校正式更名為米蘭理工大學(xué)（Politecnico di Milano）。
1942年，大學(xué)開始使用來源于拉斐爾名畫《雅典學(xué)院》的標(biāo)志。1954年歐洲第一個(gè)電子計(jì)算中心在米蘭理工大學(xué)運(yùn)營。
1977年，天狼衛(wèi)星（the satellite Sirio)由米蘭理工大學(xué)和其它公司合作研制并成功發(fā)射。20世紀(jì)80年代末開始，米蘭理工大學(xué)開始擴(kuò)展其它校區(qū)。1993年，開設(shè)工業(yè)設(shè)計(jì)課程。
自建校以來，米蘭理工大學(xué)不斷成長，通過培養(yǎng)無數(shù)教授、研究人員和企業(yè)家，在建筑設(shè)計(jì)、工程技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及航空領(lǐng)域發(fā)揮著舉足輕重的作用，并創(chuàng)造和改寫了意大利乃至整個(gè)世界的科研歷史。根據(jù)米蘭理工大學(xué)統(tǒng)計(jì)，到2010年，29%的意大利建筑師，78%的意大利設(shè)計(jì)師，19%的意大利工程師，畢業(yè)于該校。
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