Лаборатория была основана в 1950 г. С этого времени и по 1970 г. лабораторией руководил М.М. Герасимов, с 1970 по 1996 гг. — Г.В. Лебединская, а с 1996 г. по настоящее время — Т.С. Балуева.

Антропологическая реконструкция, в современном виде, представляет собой самостоятельную область антропологии, обладающую реальными возможностями воспроизвести на краниологической основе действительный облик некогда жившего человека, как бы оживляя малопонятный неспециалисту костный материал, заставляет его говорить на понятном языке не только антропологу, но и археологу, этнографу, историку и любому человеку.

Сотрудники лаборатории ведут исследования, используя современные методы сбора и обработки данных. Разработана уникальная методика прогнозирования живого лица на основе черепа, позволяющая переходить от признаков черепа к признакам лица. Создана система оценки элементов внешности по конкретным деталям строения черепа, на основе которого создается графический и словесный портрет. Нашими разработками пользуются криминалисты для идентификации личности по костным останкам. Совместно с работниками следственных органов проводятся серии реконструкций, по которым осуществлен ряд успешных идентификаций неопознанных лиц, что доказывает объективность воспроизведения живого лица с помощью метода антропологической реконструкции.

Лаборатория пластической реконструкции обладает единственной и самой крупной коллекцией портретов-реконструкций, дающих наглядное представление об антропологическом типе людей прошлых исторических эпох.

Экспозиция музея состоит из следующих разделов:

1. Метод антропологической реконструкции, задачи и перспективы. Здесь представлены последние научные достижения сотрудников лаборатории — музея в области восстановления лица на основе черепа, практическое использование метода в антропологии и судебной медицине.
2. Ранние этапы эволюции человека. В этом зале демонстрируются основные предковые формы становления человечества — австралопитеки, представители ранних Homo erectus, неандертальцы с различных территорий земного шара.
3. Люди эпохи позднего палеолита и неолита с таких известных стоянок как Сунгирь (25 тыс. лет), Арене Кандиде (25 тыс. лет), Кроманьон (около 20 тыс. лет), Пржедмости (15 тыс. лет), Сахтыш (6 тыс. лет) и др. Особую ценность представляет гипсовая копия парного погребения подростков со стоянки Сунгирь.
4. Эпоха бронзы и раннего железа. Здесь представлены единичные реконструкции и серии скульптурных портретов представителей различных археологических культур с территории России и сопредельных стран. Это представители различных культур эпохи бронзы, скифы и сарматы, а также гунны, саки, усуни и т. д.
5. Эпоха средневековья: представители славянского и финского населения Восточной Европы и степного тюркского населения территории Евразийской степи.
6. Галерея документальных портретов исторических деятелей прошлого, чей облик не сохранила история — Ярослава Мудрого, Андрея Боголюбского, Тимура (Тамерлана), Улугбека, Ивана Грозного и его сына Федора Ивановича, российского флотоводца Ф.Ф. Ушакова, первого исследователя Камчатки С.П. Крашенинникова и др.

Основные публикации

1. Балуева Т.С., Веселовская Е.В. Метод антропологической реконструкции для науки и практики // Этнология обществу. Прикладные исследования в этнологии. Отв.ред. С.В. Чешко. М., Оргсервис-2000, 2006. С.200—207.
2. Балуева Т.С., Веселовская Е.В. Новые разработки в области восстановления внешнего облика человека по краниологическим данным // Археология, этнография и антропология Евразии. Новосибирск, 2004. № 1. С. 143—150. (рус. и англ. вар.).
3. Балуева Т.С., Веселовская Е.В., Лебединская Г.В., Пестряков А.П. Антропологические типы древнего населения на территории СССР. М., 1988.
4. Лебединская Г.В. Облик далеких предков (Альбом скульптурных и графических реконструкций). М., Наука, 2006.
5. Balueva T. Veselovskaya E. and Kobyliansky E. Cranio-facial Reconstruction Via Application of the Ultrasound Method in Live Human Populations, Submitted for Publication. Forensic Anthropology, 2006.
6. Lebedinskaya  G.V., Balueva T.S., Veselovskaya E.V. Principles of the facial reconstruction. // Forensic analysis of the skull. Iscan MY, Helmer RP (ed). New York: Wiley-Liss. 1993. P. 183–198.

Скульптурные реконструкции последних лет

1. Балуева Т.С. Скульптурная реконструкция по черепу женщины из скифского кургана на плоскогорье Укок, Южный Алтай, V в. до н. э. — «Алтайская леди».
2. Балуева Т.С. Скульптурные реконструкции мужчины и женщины с территории Палестины, рубеж нашей эры.
3. Балуева Т.С. Скульптурная реконструкция национального героя Мексики XIX века Бернардино Кен.
4. Балуева Т.С. Графические реконструкции по черепам фараонов и мумиям коптов.
5. Т.С. Балуева, Е.В. Веселовская. Скульптурная реконструкция верхнепалеолитического человека из пещеры «Arene Candide» — 25 000 ± 450 лет (Италия).
6. Т.С. Балуева, Е.В. Веселовская. Выполнены 2 скульптурные реконструкции мужчины и женщины эпохи бронзы из могильника Гонур (Туркмения).
7. Т.С. Балуева, Е.В. Веселовская Выполнены 2 скульптурные реконструкции мужчины и женщины из могильника Песчаный остров золотоордынского времени.
8. Веселовская Е.В. Скульптурная реконструкция по черепу мужчины из скифского курганного могильника Берель.
9. Веселовская Е.В. Скульптурная реконструкция маркграфа Моравии XV века, Йодокуса Люксембургского.
10. Веселовская Е.В. Скульптурная реконструкция мужчины из «царского» сарматского погребения, I век н.э.
11. Григорьева О.М. Скульптурная реконструкция по муляжу черепа архантропа из Кении (Кооби-Фора 3733), древностью 1,6 млн. лет.
12. Григорьева О.М. Скульптурные реконструкции двух женщин сарматского времени. Центральный Казахстан.