Лаборатория экспериментальной эмбриологии, носящая имя выдающегося российского экспериментального биолога Д.П. Филатова, преемственно связана с лабораторией, организованной им в 1924 г. в Институте экспериментальной биологии НКЗ РСФСР.

В Институте биологии развития с 1967 г. по 1987 г. лабораторией руководила известный эмбриолог д.б.н., профессор Т.А. Детлаф - ученица Д.П. Филатова. Исследования, проводимые в лаборатории под ее руководством, позволили обнаружить, что продолжительность первых делений дробления и остальных периодов зародышевого развития пойкилотермных организмов изменяется пропорционально изменению температуры инкубации. Т.А. Детлаф был предложен способ безразмерной характеристики продолжительности развития и с его помощью вскрыты закономерности соотношения процессов дифференцировки и детерминации.

В качестве безразмерной единицы для оценки продолжительности развития было предложено использовать продолжительность одного митотического цикла периода синхронных делений дробления оплодотворенной яйцеклетки.

С.Г. Васецким сделан важный вклад в изучение оогенеза низших позвоночных, получены оригинальные данные по участию цитоскелетных структур в молекулярных механизмах преобразований ооцита амфибий в ходе созревания. Сергеем Григорьевичем была изучена локализация ряда актинсодержащих белков в созревающих ооцитах шпорцевой лягушки и показана роль протеинкиназных каскадов в регуляции созревания ооцитов. С.Г. Васецкий многие годы являлся главным редактором журнала «Онтогенез» - единственного в стране профильного журнала по биологии развития.

Говоря об истории лаборатории нельзя не вспомнить д.б.н. А.С. Гинзбург, д.б.н. Г.М. Игнатьеву и д.б.н. Н.Н. Ротт, результаты исследований которых до сих пор остаются востребованными.

Исследования д.б.н. А.С. Гинзбург, многие из которых стали классическими, были посвящены изучению процесса оплодотворения у рыб и механизмов, обеспечивающих блок полиспермии. Тщательное экспериментально-эмбриологическое, цитологическое и электронно-микроскопическое изучение строения гамет, их взаимодействия и изменений, происходящих в процессе оплодотворения, позволили А.С. Гинзбург не только описать эти явления, но и создать стройную картину эволюционных преобразований, приводивших к смене типов оплодотворения. Анной Самойловной была разработана детальная инструкция по осеменению яйцеклеток осетровых рыб, которая вот уже на протяжении многих десятилетий используются в мировой практике их искусственного разведения.

Научные интересы д.б.н. Г.М. Игнатьевой были связаны с изучением раннего развития и, особенно, процесса гаструляции у рыб и амфибий. Использование метода безразмерной характеристики продолжительности развития позволило Галине Михайловне обнаружить связь строения яйцеклеток разных видов с гетерохрониями морфогенетических и биохимических процессов, возникающими в ходе эмбрионального развития. Эти работы внесли также важный вклад в практику рыборазведения, так как позволили прогнозировать время наступления определенных стадий развития при разных температурах.

Исследования д.б.н. Н.Н. Ротт были посвящены изучению особенностей структуры и регуляции клеточных циклов в начальный период развития у животных различных систематических групп. Ею были роанализированы факторы, определяющие перестройку своеобразного клеточного цикла этого периода развития в клеточный цикл дефинитивного типа, особое внимание уделено соотношению между структурой цикла и генной активностью.

Нейфах Александр Александрович (1926 — 1997) Лаборатория биохимической эмбриологии, которую возглавил А.А. Нейфах, была создана одновременно с организацией Института биологии развития в 1967 г. Открытие А.А. Нейфахом таких фундаментальных явлений раннего развития, как периодичность функции ядер и сохранение полученной информации в цитоплазме до определенного времени без ее реализации, положило начало новым направлениям исследований в биологии развития - биохимическому и молекулярно-генетическому и явилось толчком к созданию новой лаборатории.

Воронцов Николай Николаевич (1934 – 2000) Группа цитогенетики, которой до 2000 г. руководил проф. Н.Н. Воронцов, была создана в 1977 г. и первоначально входила в лабораторию постнатального онтогенеза, затем стала самостоятельной структурной единицей Института, в 2002 году была преобразована в лаб. цитогенетики, которая в 2014 г. вошла в состав лаб. эволюционной генетики развития. Наконец в в 2017 г. группа была включена в состав новой лаборатории ЭВОЛЮЦИИ ГЕНОМА И МЕХАНИЗМОВ ВИДООБРАЗОВАНИЯ. Направление исследований было заложено Н.Н. Воронцовым в конце 50-х – начале 60-х годов, им были сформулированы принципы хромосомного видообразования и обосновано приложение цитогенетических методов в систематике. На основании различия хромосомных наборов в 1960–80-е годы были выявлены виды-двойники у самых обычных животных, таких как обыкновенная полевка, обыкновенная слепушонка, кустарниковая полевка, слепыши, цокоры, бараны, лоси и др. Изучение электрофоретической подвижности изоферментов позволило вместо двух традиционно признаваемых в фауне Кавказа и Закавказья видов лесных мышей выявить 4 симпатричных вида, а также выделить новый род Sylvaemus, что кардинально изменило систематику этой группы. Благодаря использованию методов хромосомного анализа был описан новый вид сурков – сурок Кащенко, его видовой статус подтвержден с помощью анализа ядерного генома методом интер-SINE-ПЦР. Комплексные исследования показали, что эволюционные преобразования кариотипа, протеинов, нуклеотидных последовательностей и морфологических признаков могут происходить независимо и с разной скоростью, что приводит к разным эволюционным последствиям.