El CAB fue creado como centro mixto entre el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), y con el apoyo de la Comunidad Autónoma de Madrid (CAM). El entonces presidente del INTA y secretario de Estado de Defensa, Pedro Morenés y el presidente del CSIC, César Nombela, firmaron el 19 de noviembre de 1999 el acuerdo de constitución sobre la base del acuerdo de cooperación entre ambas instituciones de 1991, siendo director general del INTA el profesor Emilio Varela. Su objetivo inicial fue establecer un entorno investigador verdaderamente transdisciplinar para el desarrollo de la nueva ciencia de la Astrobiología, con nueva y específica contribución de una metodología común basada en las teorías de complejidad y en la aplicación del método científico a la Vida.