Время существования Физтеха можно разделить на два этапа, с 1946 года по 1951, когда Физтехом по сути являлся ФТФ МГУ, и с 1951 года по настоящие дни, когда вместо расформированного ФТФ МГУ появился МФТИ, как самостоятельное учреждение.

В первом периоде времени должности ректора как таковой не было, им являлся проректор МГУ по спецвопросам (пост, созданный специально для руководства ФТФ МГУ) — Сергей Алексеевич Христианович, а первым деканом ФТФ — профессор Дмитрий Юрьевич Панов.

После создания МФТИ в сентябре 1951 г. исполняющим обязанности директора МФТИ был назначен Федор Иванович Дубовицкий, до апреля 1952 г., когда директором МФТИ стал генерал-лейтенант авиации — Иван Федорович Петров. В 1961 г. в силу переименования должности директора института Петров назначается первым ректором МФТИ. В 1962 г. назначен новый ректор — им стал один из его первых выпускников — академик Олег Михайлович Белоцерковский. Он возглавлял Физтех до 1987 г.

С 1987 по 1997 гг. должность ректора занимал член-корреспондент РАН Николай Васильевич Карлов, выпускник ФТФ МГУ 1951 г.

В 1997 г. МФТИ возглавил профессор Николай Николаевич Кудрявцев — выпускник Физтеха 1973 г., член-корреспондент РАН с 22 мая 2003 г.

С 16 июня 2021 г. исполняющим обязанности ректора МФТИ был назначен Д.В. Ливанов. В феврале 2022 г.  Д.В. Ливанов был назначен ректором МФТИ.

Сергей Алексеевич Христианович (1908–2000) Проректор по специальным вопросам ФТФ МГУ с 1947 по 1951 гг.	Федор Иванович Дубовицкий (1907–1999) И.о. директора МФТИ с 1951 по 1952 гг.	Иван Федорович Петров (1897–1994) Директор МФТИ с 1952 по 1962 гг.
Олег Михайлович Белоцерковский (1925–2015) Ректор МФТИ с 1962 по 1987 гг.	Николай Васильевич Карлов   (1929–2014) Ректор МФТИ с 1987 по 1997 гг.	Николай Николаевич Кудрявцев (род. 1950) Ректор МФТИ с 1997 по 2021 гг.
Дмитрий Викторович Ливанов (род. 1967) И.о. ректора МФТИ с 2021 г. Ректор МФТИ с 2022 г.