مدرسه دارالفنون یکی از کهن‌ترین بنیادهای آموزشی نوین ایران است که به کوشش میرزاتقی خان فراهانی (امیرکبیر)، در سال 1231 خورشیدی (1851 میلادی- 1268 هجری قمری) بازگشایی شد.
میرزاتقی خان در سال 1244 هجری قمری هنگامی که تنها 22 سال داشت، همراه گروهی به سرپرستی خسرومیرزا برای پوزش‌خواهی از کشته شدن گریبایدوف؛ کاردار روسیه در ایران، به روسیه سفر کرد و در آنجا مدرسه‌های نوین، کارخانه‌ها و بنیادهای علمی و فنی روسیه را دید. همچنین در سال 1259 هجری قمری سرپرست گروه ایرانی در نشست ارزنه‌الروم در خاک عثمانی بود و در سه سالی که در آنجا بود، با مدرسه‌های نوین عثمانی آشنا شد و حتی از جان داوودخان؛ مترجم نخست دولت ایران خواست چند کتاب شناخته‌شده تاریخی، جغرافیایی و سیاسی را که خود برگزیده بود، به زبان فارسی برگرداند. مطالعه این کتاب‌ها نیز به نوبه خود بر آگاهی امیرکبیر از بنیادهای علمی غرب افزود. پس از آن که میرزاتقی خان به صدراعظمی ایران برگزیده شد، به جای آن که به گسترش شهر و افراشتن کاخ‌ها و برج و باروها بپردازد، در بنیان‌گذاری دارالفنون کوشید.
ساختمان بنیاد آموزشی دارالفنون با معماری میرزارضا مهندس‌باشی در بخشی از ارگ سلطنتی و زمین‌های پیرامون آن پی‌ریزی و کار ساخت آن از 1266 هجری قمری آغاز شد و در سال 1232 خورشیدی به پایان رسید. در چهار طرف دارالفنون 50 اتاق هم‌اندازه (به ابعاد 4×4 متر) ساخته شد و بخش‌هایی از دیوارها با گچبری و نقش‌های زیبا زینت یافت. در مقابل اتاق‌ها، ایوان واقع شده و در میان حیاط آن حوضی ساخته و پیرامون آن درختان و سبزه کاشته بودند.
در سال 1267 هجری قمری، جان داوود خان؛ مترجم اول دولت ایران، برای به خدمت گرفتن آموزگار، به دربار اتریش فرستاده شد. امیرکبیر از جان داوود خان خواست 6 استاد توانمند در کارهای نظامی و زمینه‌های وابسته، برای 6 سال استخدام کند که حقوق سالیانه همه آنان بیش از 4400 تومان نباشد و البته هزینه رفت و برگشت آنان را نیز دولت ایران بدهد. پس از مدتی سفارش کرد یک استاد که بتواند فیزیک و شیمی درس بدهد و داروسازی را به شاگردان بیاموزد و دو معدنچی که در کار معدن توانمند باشند نیز به خدمت بگیرد که حقوق سالیانه آن 9 نفر روی هم از 5000 تومان نگذرد. در آن زمان فرانسوا ژوزف امپراتور اتریش و مجارستان بود و جان داوود خان را به گرمی پذیرفت و او توانست 7 استاد اتریشی را به خدمت دولت ایران بگیرد. با هریک از استادان جداگانه قرارداد بسته شد که ماده سوم و چهارم آن شایان توجه است. بر اساس ماده سوم، استادان اتریشی هرگونه شکایت خود را باید بدون واسطه دیگری به آگاهی دولت ایران برسانند و بر اساس ماده چهارم، آنان باید به آداب و رسوم و قانون‌های ایران احترام بگذارند و خلاف آن انجام ندهند.
متأسفانه زمانی که آموزگاران اتریشی به تهران رسیدند، امیرکبیر از کار برکنار شده بود و میرزا آقاخان نوری به جای وی منسوب شده بود. میرزا آقاخان به گونه‌ای سرد و نامهربان آموزگاران را پذیرفت و این سردی رفتار ایرانیان را دکتر پولاک در خاطرات خود درج نموده است. در این میان سرهنگ شیل که تا سال 1232 خورشیدی وزیر مختار انگلیس در ایران بود، اعتمادالدوله را برانگیخت تا استادان اتریشی را به بهانه‌ای بازگرداند و به جای آنان استادان انگلیسی استخدام نماید. اگرچه میرزا آقاخان نوری با این کار موافق بود، اما ناصرالدین شاه زیر بار نرفت و جان داوود خان را که زمینه آمدن استادان اتریشی را به ایران فراهم کرده بود، به حمایل سرخ سرتیپی مفتخر نمود.
در نهایت این مرکز در روز یک‌شنبه پنجم ربیع‌الاول سال 1268 هجری قمری (1231 خورشیدی) و 13 روز پس از کشته شدن میرزاتقی خان فراهانی، با هفت نفر آموزگار اتریشی و چند مترجم که از میان دانش‌آموختگان فرستاده شده به فرانسه، برگزیده شده بودند، آغاز به کار کرد.
استادانی که به ایران آمدند عبارت بودند از:
* دکتر ادوارد ژاکوب پولاک؛ او نخستین پزشک و جراح پزشکی نوین است که به خدمت دولت ایران درآمد و استاد پزشکی دارالفنون بود.
* کاپیتان زاتی؛ مهندس نظام و استاد هندسه بود اما چون کم به مدرسه می‌آمد، میرزا ملکم‌خان به جای او هندسه آموزش می‌داد. زاتی در سال 1269 هجری قمری در پی شیوع وبا در ایران، جان باخت و او را در کلیسای ارمنی‌ها در محله دروازه به خاک سپردند. عبدالرسول‌خان، یکی از بهترین دانش‌آموخته‌های دارالفنون، مترجم او بود.
* کرشیش؛ به عنوان استاد توپخانه به دارالفنون آمد اما چون تاریخ، جغرافیا، حساب و هندسه می‌دانست، این رشته‌ها را نیز آموزش می‌داد. او به کمک دانشجویان خود کتاب‌های زیادی نوشت یا ترجمه کرد.
* چارنوتا، استاد معدن‌شناسی بود و پیرامون معدن‌های البرز بررسی‌هایی انجام داد و به مازندران نیز سفر کرد. وی در پی همه‌گیری وبا در سال 1269 هجری قمری جان باخت. نخست میرزارضا کاشانی که در زمان محمدشاه به اروپا رفته بود و سپس میرزا آقای تبریزی مترجم او بودند.
* فوکاتی، شیمی و داروسازی را آموزش می‌داد. میرزا کاظم محلاتی مشهور به محمدکاظم خان شیمی، برجسته‌ترین دانش‌آموخته او بود که پایه‌گذار شیمی نوین در ایران است. میرزارضا کاشی مترجم او بود.
* نمیرو؛ استاد سواره نظام و روش‌های نظامی بود و همانند کرشیش پس از پایان قرارداد خود زمانی در ایران ماند. آندره (یک خیاط اتریشی) که پیش از او به ایران آمده بود، مترجم او بود. در کار جراحی با دکتر پولاک همکاری داشت و بیماران را با اِتِر بیهوش می‌کرد.
* کاپیتان گومنز؛ استاد پیاده نظام و روش‌های نظامی و مشاور امیرکبیر در اصلاح نظام بود. او برای دو سال به ایران آمده بود، اما چند ماه پیش از پایان آن در آغاز سال 1269 هجری قمری، استعفا داد و از ایران رفت.
انتخاب معلمان اتریشی به این دلیل بود که امیرکبیر معتقد بود معلمان خارجی باید از مداخله در کارهای سیاسی مملکت پرهیز کنند و تنها به کار تدریس بپردازند به همین دلیل از استخدام معلمان روسی، انگلیسی و فرانسوی پرهیز کرد (اگرچه در سال 1273 هجری قمری چند استاد فرانسوی به نام‌های مسیو بنزک، مسیو پتی، مسیو نیکولا، مسیو یش و دکتر تالوزان، به جمع اساتید دارالفنون اضافه شدند).
در روز گشایش مدرسه، ناصرالدین شاه پیش از رفتن به شکار، به مدرسه آمد و جشن باشکوهی در حضور شاه و درباریان و استادان خارجی و ایرانی برگزار شد. نخستین درسی که آموزش آن در همان روز صورت گرفت، مشق پیاده نظام بود و سپس آموزش رشته‌های دیگر نیز آغاز شد.
دارالفنون در ابتدا دارای 100 دانش‌آموز از فرزندان بزرگان قاجار، ثروتمندان و وابستگان دولتی بود اما در همان آغاز کار نزدیک 50 نفر دیگر نیز به شمار دانشجویان دارالفنون افزوده شد و به این ترتیب شمار آنان که بیشترشان بین 14 تا 16 سال بودند، به 150 نفر رسید. مدت آموزش دانش‌آموزان، 6 تا 7 سال در نظر گرفته شده بود.
دارالفنون از آغاز به این نام خوانده نمی‌شد. در نامه‌های خصوصی و رسمی امیرکبیر از این مرکز با نام مدرسه، مدرسه جدید، مدرسه نظامیه و مکتب‌خانه پادشاهی یاد شده و نام مکتب‌خانه پادشاهی یا شاهی بیشتر به کار می‌رفته است. در روزنامه وقایع اتفاقیه سال 1267 هجری قمری، نام‌های تعلیم‌خانه و معلم‌خانه نیز آمده است. نام دارالفنون پس از آغاز به کار آن بنیاد آموزشی بر سر زبان‌ها افتاد و به نظر می‌رسد نخستین بار محمدعلی خان؛ وزیر امور خارجه در نامه‌هایی که به برخی دولتمردان برای گزینش شاگردان دارالفنون نوشت، آن را به کار برده باشد. در روزنامه وقایع اتفاقیه نیز نخستین بار در شمار سوم صفر 1268 به کار رفته است.
دارالفنون تا زمان آغاز به کار وزارت علوم، زیر نظر میرزا محمدعلی خان؛ وزیر امور خارجه اداره می‌شد. عزیز خان سردار کل نخستین مدیر دارالفنون بود و این جایگاه پس از او به محمدخان امیرتومان رسید. ریاست این بنیاد آموزشی (که می‌توان آن را نخستین دانشگاه نوین ایران دانست)، در سال 1237 خورشیدی به علی‌قلی میرزا؛ اعتماد‌السلطنه واگذار شد که در سال 1240 خورشیدی، نخستین وزیر علوم ایران شد. پس از دوران کوتاه مدیریت عزیز خان، رضاقلی خان هدایت تا سال 1279 قمری، زیر نظر وزیر علوم، به اداره دارالفنون پرداخت و کارهای مهمی برای پیشرفت آن انجام داد. از رضاقلی خان هدایت کتاب‌های زیادی برجای مانده است. پس از وی دو پسرش، علی‌قلی خان (مخبرالدوله) و جعفرقلی خان (نیرالملک) به اداره دارالفنون پرداختند. این مرکز در سال 1266 خورشیدی به کوشش نیرالملک اندکی گسترش یافت و چند اتاق و تالار بزرگ به آن افزوده شد.
دارالفنون همواره یکی از سازمان‌های تحت فرمان دربار به شمار می‌آمد و مدیران و استادان آن به پیشنهاد صدراعظم و فرمان ناصرالدین شاه برگزیده می‌شدند و بودجه آن نیز از خزانه سلطنتی پرداخت می‌شد. بودجه دارالفنون در سال آغاز به کار آن 7750 تومان و در سال 1307 هجری قمری، 30 هزار تومان بود. اما به این دلیل که گاهی خزانه سلطنتی به شدت کاهش می‌یافت و اعتبار مالی نیز کفایت نمی‌کرد و پرداخت هزینه‌های مدرسه به دشواری انجام می‌شد، اعتضاد السلطنه (وزیر علوم وقت) بر آن شد که درآمد ثابت و پابرجایی برای مدرسه بیابد از این رو از شاه خواست مالیات ملایر را به دارالفنون اختصاص دهد. این درخواست پذیرفته شد و این کار به شکوفایی بیش از پیش دارالفنون انجامید. اعتضاد السلطنه پیوسته از دارالفنون بازدید می‌کرد و کارهای مهم دیگری نیز در راستای شکوفایی بیشتر دارالفنون انجام داد از جمله آن که تعداد روزهای کار آموزشی را افزایش داد. تا سال 1240 خورشیدی دارالفنون روزهای عید ملی و مذهبی، روزهای سوگواری، روزهای دوشنبه و جمعه هر هفته و روزهای ماه رمضان تعطیل بود و طی سال بیش از 180 روز باز نبود. در این زمینه اعتضاد السلطنه تعطیلی روزهای دوشنبه و تعطیلات دیگر را محدود کرد و به این ترتیب روزهای کاری دارالفنون پس از کسر روزهای تعطیلات تابستانی و روزهای جشن نوروز، به بیش از 200 روز افزایش یافت.
کارمندان اصلی دارالفنون عبارت بودند از سرهنگ آجودان، سرهنگ تحویل‌دار، ناظر، کتاب‌دار، مستوفی، حسابدار، رئیس‌الکتاب (احکام نویس)، خیاط ویژه، صحاف، نجارباشی و چند قراول.
از سال 1272 هجری قمری نیز کارمندی به نام روزنامه‌نگار افزوده شد که همه رویدادهای مهم روزانه مدرسه را در دفتری می‌نوشت و نگهداری می‌کرد. در آن دفترها که در حال حاضر برخی از آن‌ها در کتابخانه ملی نگهداری می‌شود، حضور و غیاب معلمان، درس‌هایی که داده می‌شد، غیبت شاگردان، جریمه‌ها، درگیری‌ها، بازدیدهای سرشناسان و هرچه که به نظر مدیران مدرسه مهم به نظر می‌رسید، نوشته می‌شد. همچنین به فرمان ناصرالدین شاه در هر سال چند بار گزارش‌هایی از چگونگی پیشرفت دانشجویان تنظیم می‌شد و در روزنامه وقایع اتفاقیه به چاپ می‌رسید.
در گوشه شمال شرقی مدرسه، تالار بزرگی برای نماش ساخته بودند که موسیو لومر (استاد موسیقی) و میرزا علی‌اکبر خان نقاش‌باشی (مزین‌الدوله)، نمایش‌هایی در آن اجرا می‌کردند. مزین‌الدوله درس‌های نظری موسیقی را که لومر به زبان فرانسوی نوشته بود به زبان فارسی برگرداند و نخستین کتاب موسیقی نظری (تئوری موسیقی) را به روش پرسش و پاسخ به دو زبان فرانسه و فارسی تنظیم و در سال 1301 در چاپخانه دارالفنون به چاپ رساند.
دارالفنون علاوه بر چاپخانه، یک عکاسخانه خوب نیز داشت.
شاگردان هر کدام از رشته‌های آموزشی دارالفنون، پوشش ویژه‌ای داشتند که رشته آموزشی آنان از روی آن شناخته می‌شد. ایشان سالی دو دست لباس تابستانی و زمستانی و کمک هزینه ماهانه دریافت می‌کردند.
در دارالفنون سالی سه بار آزمون برگزار می‌شد و شاگردانی که در آزمون‌های مدرسه رتبه‌های برتر را به دست می‌آوردند و استادانی که در راه آموزش آنان کوشش کرده بودند، در حضور شاه نشان سلطنتی می‌گرفتند و مقرری ماهانه آنان افزایش می‌یافت. در عوض استادان و شاگردان کم‌پیشرفت، بازخواست و گاهی اخراج می‌شدند.
برای آن که همه کسانی که در یک رشته تحصیل می‌کردند در یک سطح آموزشی قرار گیرند و برخی بر اثر سستی یا کم‌توانی ذهنی از دیگران عقب نمانند، شاگردانی را که توانایی و پیشرفت بیشتری داشتند، وادار می‌کردند به آنان درس‌های نخوانده یا نیاموخته را بیاموزند. اینان اگر در پیشرفت شاگردانی که به ایشان سپرده شده بود کوشش می‌کردند، پاداش می‌گرفتند و اگر در این کار سستی می‌کردند، تنبیه می‌شدند.
در واقع همین دانش‌آموختگان دارالفنون در دگرگون نمودن چهره بازمانده از تمدن ایران، گسترش دانش در ایران و همچنین در انقلاب مشروطه، نقش چشم‌گیری داشتند.
از جمله کارهای ارزنده‌ای که توسط دانش‌آموختگان دارالفنون انجام شد، ساخت دستگاه فرستنده تلگراف بود که توسط مسیو کرشیش (معلم توپخانه و ریاضی) به کمک دانشجویان خود انجام گرفت و آغازی برای گسترش ارتباط از راه دور در ایران بود.
80 سال پس از آغاز به کار دارالفنون، در سال 1308 خورشیدی وزارت فرهنگ از مهندس مارکوف روسی خواست بنای دارالفنون را بازسازی کند. مارکوف دارالفنون را بر اساس آمیزه‌ای از معماری عصر هخامنشی و صفوی بازسازی کرد و به جز چند بخش محدود مانند حیاط، آب‌نما و ایوان حیاط شمالی، همه بخش‌ها را دگرگون ساخت. این بنا از آن پس یکی از دبیرستان‌های پیشرو و شناخته‌شده تهران شد. پس از انقلاب، آموزش و پرورش کاربری دارالفنون را از دبیرستان به مرکز آموزش تربیت معلم، خوابگاه و مرکز آموزش‌های ضمن خدمت تغییر داد و در 1375 خورشیدی آن را بست و در سال 1378 بنا شد جایگاه اسناد آموزش و پرورش ایران شود.
دارالفنون با عنوان «گنجینه و مرکز اسناد آموزش و پرورش» که زیرمجموعه پژوهشگاه آموزش و پرورش به شمار می‌آید، کارهای فرهنگی و پژوهشی خود را آغاز کرده است.
گردآوری و نگهداری سندهای آموزش و پرورش ایران در 150 سال گذشته، فهرست کردن مقاله‌ها و گزارش‌هایی که پیرامون دارالفنون در روزنامه‌های دوران قاجار چاپ شده است، تنظیم و نشر زندگینامه فرهیختگان دارالفنون و برگزاری همایش‌ها و سخنرانی‌هایی پیرامون دارالفنون و جایگاه آن در تاریخ معاصر ایران، از جمله کارهای دارالفنون امروزی است.
دارالفنون در 25 تیر 1367 خورشیدی در فهرست آثار ملی کشور به ثبت رسید.
