En 1950, en prévision d'une exposition universelle prévue en 1958, Robert Camelot, Bernard-Henri Zehrfuss et Jean de Mailly sont chargés par le ministère de la Reconstruction de dresser le plan d'aménagement du secteur de La Défense. L'un des principaux acquis de cette étude concerne l'aménagement d'une vaste zone réservée à de grandes manifestations temporaires ou permanentes.
Ainsi, dès 1950, Emmanuel Pouvreau, président du Syndicat des constructeurs français de machines-outils, imagine un Palais des industries qui serait la vitrine de l'industrie française en pleine renaissance. Disposant d'un terrain triangulaire de 30.000 m², il s'adresse naturellement aux architectes chargés du plan directeur du quartier.

Le programme est singulier : obtenir un maximum de surface d'exposition sur un terrain triangulaire de 250 m², un hall d'exposition de 100.000 m². La forme d'un triangle curviligne, couvert par un paraboloïde hyperbolique s'impose rapidement. Ne reposant que sur trois points – soit 7.333 m² par appui, un record mondial –, cette couverture sera constituée d'une double coque, formée de dix-huit fuseaux accolés en éventail et convergeant vers les culées.
Pier Luigi Nervi, appelé par Zehrfuss, oriente le travail vers un tripode couvert d'une voûte d'arête à trois branches. Pouvreau suggère alors d'ouvrir un concours limité auprès des bétonniers et des ferrailleurs dans le but de trouver une solution technique définitive qui corresponde au parti architectural arrêté par les architectes.

C'est la solution de Nicolas Esquillan, jugée

astucieuse, qui fut choisie : une voûte auto-portante qui joue le rôle de structure et de couverture. La voûte est constituée d'une série de demi-arcs cloisonnés en béton armé accolés et rayonnants à partir de chaque culée. Chaque fuseau est formé par deux coques très minces, de 6 centimètres d'épaisseur, reliées par des âmes et des tympans préfabriqués. La gigantesque voûte repose sur trois culées de béton ancrées dans le sol, reliées entre elles par 44 tirants constitués de câbles en acier spécial pesant 84 tonnes chacun.
Chaque fuseau a été coulé sur un coffrage en contre-plaqué supporté par un échafaudage spectaculaire (300 kilomètres de tubes qui nécessita deux mois de montage). Vingt-et-un jours après la fin du coulage du premier fuseau, en février 1958, le décoffrage commença. La voûte fut ainsi décollée de son coffrage, soulevée par dix vérins hydrauliques de 300 tonnes, actionnés par une seule pompe, entre les faces de contact de deux coques à environ 11 mètres des naissances.
La structure tubulaire, montée sur roulettes, était ensuite glissée sur le côté pour être réutilisée pour le fuseau suivant.
Les façades en panneaux de verre sont conçues par Jean Prouvé.
Les travaux se déroulèrent sans encombre majeur en un temps record de quatorze mois, le CNIT étant inauguré le 12 septembre 1958.

Étude exemplaire, prouesse technique, chantier bien géré, le Centre national des industries et des techniques représente une étape décisive dans l'industrialisation et la modernisation du bâtiment en France.