O CENTRAN foi criado em março de 2005, desenvolvendo-se segundo modelo semelhante ao do CENPES Centro de Pesquisas da Petrobrás. Sua criação foi fruto de decisão estratégica de governo, mediante parceria dos Ministérios dos Transportes e da Defesa, pela Portaria Interministerial MT/MD nº 407, para impulsionar a evolução de conhecimento e da tecnologia aplicada à infra-estrutura de transportes, no País.

A responsabilidade pela efetivação dos projetos desse Centro de Excelência foi atribuída ao DNIT Departamento Nacional da Infra-estrutura de Transportes e ao Exército Brasileiro, representando os respectivos Ministérios. Para dar o suporte acadêmico aos trabalhos, o CENTRAN conta com o IME Instituto Militar de Engenharia, o IPR Instituto de Pesquisas Rodoviárias e o INPH Instituto de Pesquisas Hidroviárias.

Na realidade, a parceria entre o DNIT e o IME vem desde 1994, por iniciativa do Ministério dos Transportes, para atender às exigências da gestão de projeto financiado pelo BID Banco Interamericano de Desenvolvimento, tendo como escopo inicial a ampliação de capacidade das rodovias integrantes do Corredor Mercosul.

O acervo de serviços realizados inclui estudos técnico-científicos para o setor rodoviário nacional, em regime de cooperação e delegação, na forma de assessoria técnica e elaboração direta de estudos para as rodovias integrantes do Plano Rodoviário Nacional.

Dentre seus projetos estruturantes, constam os sistemas de pesagem nas estradas de rodagem,  de gestão ambiental, de custos de transportes, de fiscalização de obras por sensoriamento remoto, assim como o Plano Nacional de Logística de Transportes.