Braucht die Schweiz ein Technisches Museum? Diese Frage beschäftigte die Eidgenossenschaft schon im 19. Jahrhundert. Die Eröffnung des grössten technischen Museums der Welt in München 1923 schürte diese Debatte weiter. Als mögliche Standorte galten Zürich und Winterthur, beide mit bedeutenden technischen Hochschulen.
1923 lehnte der Verein der Schweizerischen Maschinenindustriellen ein Projekt ab, da er bereits Exponate nach München in das neue technische Museum übergeben hatte, insbesondere zur Wasserkraft. Stattdessen sollte ein Verkehrshaus entstehen, um die Eisenbahngeschichte zu präsentieren – das Technische Museum war damit vorerst vom Tisch.
1942 gründete sich die Genossenschaft «Verkehrshaus Zürich». Dies weckte in Winterthur den Wunsch, ebenfalls ein eigenes Museum zu schaffen. 1943 versammelten sich Vertreter aus lokalen Firmen sowie aus den technischen, gewerblichen und Metallarbeiterverbänden zusammen mit den Stadträten Emil Frei (SP) und Alfred Messer (SP) zu einer Konferenz, um über die Museumsfrage zu beraten. Im gleichen Jahr reichte der Gemeinderat und spätere Stadtrat Edwin Hardmeier (SP) eine Motion zur Schaffung eines Technischen Museums mit nationaler Ausstrahlung ein, die der Stadtrat 1946 zustimmend beantwortete. Die Stadt erklärte sich bereit, als Zwischenlösung Räumlichkeiten für ein kleines Museum zur Verfügung zu stellen, damit in einem zweiten Schritt ein Neubau realisiert werden kann.
Am 30. August 1947 kam es zur Gründung des Vereins für ein Technisches Museum. Als Präsident wirkte Wilhelm Werdenberg, Direktor der städtischen Elektrizitätswerke. Dem Verein gehörten neben grösseren industriellen Firmen und der Stadt auch die technischen Schulen, der Schweizerische Metall- und Uhrenarbeiterverband, der Lehrerverein Winterthur, der Technische Verein sowie der Technikerverband an. Das Projekt war somit interdisziplinär und breit abgestützt. 1948 wurde das Museum, das damals vor allem aus den Geräten des Technikums bestand, provisorisch in den Räumen der aufgelösten kriegswirtschaftlichen Abteilung an der Palmstrasse eingerichtet.
Mit der neuen Örtlichkeit konnte nun auch die Sammeltätigkeit beginnen. Schon bald verfügte der Verein über einen ansehnlichen Bestand an Dieselmotoren, Dampfmaschinen, Flugzeugmotoren, Wasserturbinen und elektrischen Maschinen. Sie stammten überwiegend aus den Regionen Zürich, Winterthur und Baden. Aufgrund der angestrengten Finanzlage hielt sich der Verein mit Forderungen an die öffentliche Hand zurück und gab auch kaum von sich zu Reden. So vergingen weitere zehn Jahre. Mittlerweile war die Schweiz eines der letzten hochindustrialisierten Länder, die über kein Technisches Museum verfügte.
