Некоторое время Институт вирусологии возглавлял академик АМН СССР А. А. Смородинцев, который в 1930-е годы вместе с Л. А Зильбером, М. П. Чумаковым и рядом других специалистов-вирусологов изучал энцефалиты на Дальнем Востоке. Впоследствии академик Смородинцев организовал в Ленинграде Институт гриппа, который в настоящее время носит его имя, и стал его первым руководителем.
За время существования Института вирусологии там работали многие блестящие ученые-вирусологи. Одним из первых заместителей директора по науке был академик АМН СССР В. Д. Соловьев, который тоже был участником дальневосточных экспедиций по изучению энцефалита, а со временем возглавил вирусологический отдел в ИЭМ им. Н. Ф. Гамалеи. В институте работала и создательница отечественного пенициллина академик З. В. Ермольева, а с 1950 по 1954 год институтом руководил академик М. П. Чумаков — именно на базе отдела Института вирусологии он в 1955 году организовал Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов, который теперь носит его имя.
После М. П. Чумакова директором Института вирусологии стал академик АМН СССР П. Н. Косяков. За годы его руководства при институте возник региональный центр по гриппу, объединивший 19 региональных баз. Впоследствии этот региональный центр был преобразован в Центр ВОЗ по гриппу. В 1959 году при институте был организован музей вирусных штаммов, который со временем стал Государственной коллекцией вирусов и в настоящее время является национальным достоянием России.
С 1961 по 1987 год Институт вирусологии возглавлял известный советский ученый-вирусолог, эпидемиолог и организатор здравоохранения академик АМН СССР Виктор Михайлович Жданов. Он превратил научно-исследовательский институт в современный научный центр, который вскоре стал известен во всем мире. За годы его руководства были построены новые корпуса, создана научная школа молекулярных вирусологов, штат учреждения увеличился вдвое, а на базе Первой городской инфекционной больницы были организованы отделы клинической вирусологии и вирусных гепатитов. При институте начали функционировать шесть центров ВОЗ: по проблемам гриппа, арбовирусов, экологии вирусов, герпеса, вирусных гепатитов и СПИДа. Жданов стал организатором журнала «Вопросы вирусологии», который выпускается до сих пор и в настоящее время является международным рецензируемым научным изданием и входит в Перечень российских рецензируемых научных журналов, рекомендованных ВАК.
Когда возникла мировая проблема ВИЧ/СПИД[15]
, В. М. Жданов объединил несколько лабораторий Института вирусологии для изучения ВИЧ-инфекции. В ходе исследований были выделены первые в СССР штаммы этого вируса, которые стали основой для разработки отечественных диагностических тест-систем.Одним из важнейших достижений В. М. Жданова является разработка научно обоснованной программы ликвидации оспы в мире, которую он выдвинул от лица советской делегации на Генеральной Ассамблее ВОЗ в 1958 году. Программа Жданова была взята за основу Глобальной программы ликвидации оспы ВОЗ, которую впоследствии успешно реализовали.
9 декабря 1979 года была подтверждена ликвидация оспы во всем мире, а в мае 1980 года на 33-й сессии Всемирной ассамблеи здравоохранения ВОЗ выпустила официальную декларацию, в которой заявила, что «мир и все народы Земли одержали победу над оспой».
В том же 1980 году по инициативе В. М. Жданова была организована вирусологическая секция Международного союза микробиологических обществ и налажены связи с вирусологами тридцати стран мира, которые оказались особенно полезны в самые острые периоды Холодной войны.