Відділ теорії випадкових процесів утворено у 1964 р. А.В. Скороходом.
Відділом керували:
з 1964 до 1995 року – доктор фізико-математичних наук, академік НАН України Скороход Анатолій Володимирович;
з 1995 по 2006 рік – доктор фізико-математичних наук, член-кореспондент НАН України Портенко Микола Іванович;
з 2006 року – доктор фізико-математичних наук Дороговцев Андрій Анатолійович.
У відділі працювали наукові співробітники:
Бойко Роман Володимирович – з 1966 по 1992 р.
Булдигін Валерій Володимирович – з 1974 по 1986 р.
Буцан Єгор Петрович – з 1967 по 1980 р.
Слободенюк Микола Павлович – з 1964 по 1974 р.
Сита Галина Миколаївна – з 1964 по 2007 р.
Шуренков Валентин Михайлович – з 1973 по 1988 р.
Гусак Дмитро Васильович – з 1965 по 2012 р.
Каданков Віктор Федорович – до 2013 р.
та інженери:
Лобанова Людмила Володимирівна – з 1964 по 1991 р.