美国宇航局格伦研究中心于1941年在克利夫兰西部开放，毗邻克利夫兰霍普金斯国际机场。该设施最初被称为飞机发动机研究实验室，最初作为国家航空咨询委员会（NACA）研究实验室，负责二战期间航空喷气推进的关键进展。在此期间，通过风洞试验，NACA开发了机翼和螺旋桨的翼型，简化了飞机设计。这些外形最终进入了当时许多美国飞机的设计中，包括一些二战时期的重要飞机，如P-51野马，
NACA自一战以来就存在，主要应对军事航空需求和挑战。克利夫兰实验室的成功为它赢得了一个光明的未来，伴随着战后火箭计划的出现。1949年，阿伯·西尔弗斯坦被任命为该实验室的研究主任。几年来，他组织了项目、人员和设施，重点关注制导火箭推进以及火箭氢和核燃料的开发。1957年，该实验室被公认为这些系统的领导者，10月份的人造卫星发射推动了美国进入太空竞赛，其动力来自实验室和俄亥俄州桑达斯基附近的伙伴工厂Plumbrook的火箭试验工作，10月份的
，1958年通过了一项立法法案，成立了美国国家航空航天局（NASA）。因此，该设施被美国宇航局吸收，并重新命名为美国宇航局刘易斯研究中心，以纪念乔治刘易斯，美国宇航局的航空研究主任。NACA及其任务和项目已并入新机构。新机构将负责民用人类、卫星和机器人空间项目，以及航空研究。阿伯·西尔弗斯坦加入了美国宇航局华盛顿总部，并对美国宇航局形成的政策和项目产生了广泛影响。在20世纪60年代和70年代，刘易斯研究中心建造并利用火箭发动机试验设施（RETF）进行试验和开发技术，以支持水星、双子座和阿波罗登月计划以及随后的STS（航天飞机）计划。该中心在完善1969年开始登月的太空任务中使用的液态氢上级火箭燃料方面发挥了重要作用，1966年完成的
，刘易斯的零重力研究设施（Zero-G）也被用于支持失重或微重力环境中的空间飞行部件和流体系统。零重力装置是一个地面微重力装置，是世界上同类装置中最大的。它是位于美国宇航局格伦的两座432英尺的落差塔之一。该设施目前由美国航天局资助的来自世界各地的研究人员使用，研究微重力对燃烧和流体物理等物理现象的影响，为未来的太空任务开发和演示新技术，并开发和测试为在国际空间站上飞行而设计的实验硬件以及未来的太空船。
RETF在1984年获得了国家历史性地标性称号，以承认其在70年代和80年代的太空任务中的发展。然而，邻近机场的扩建迫使其在1995年关闭，2003年拆除，并撤回了其国家历史性地标性建筑。然而，零重力继续保持着国家历史地标的地位。1999年，刘易斯研究中心更名为位于刘易斯菲尔德的美国宇航局约翰·H·格伦研究中心，以纪念俄亥俄州参议员约翰·格伦，他是第一位环绕地球飞行的美国宇航员。今天，美国宇航局格伦研究中心继续进行实验，以支持航空航天工业