Завод был образован в 1942 году приказом № 63 Наркома Вооружения СССР от 1 февраля 1942 года на освободившихся площадях завода № 69 имени Ленина (ранее — Павшинский завод точной механики № 19), эвакуированного в октябре 1941 года в город Новосибирск. Заводу был присвоен № 393 в системе Наркомата вооружения (НКВ) СССР.
В годы Великой Отечественной войны деятельность предприятия полностью была направлена на нужды обороны. В марте 1942 года завод начал выпуск первых оптико-механических приборов и в июле этого же года в производстве находятся: большие стереотрубы «БСТ», танковые командирские панорамы «ПТК-5», перископические артиллерийские буссоли «ПАБ», миномётные прицелы «МПБ-80» и «МП-5К». Ставится на производство щелевой аэрофотоаппарат «АЩАФА-2» конструкции В. А. Семёнова. В 1944 году на заводе создаются специальные проектно-конструкторские бюро по аэрофотоаппаратам (СПКБ-1) и по артиллерийским оптическим приборам (СПКБ-2) с одновременной организацией опытно-экспериментальных цехов. Всего в период 1942—1945 года заводом было выпущено более 400 тысяч различных приборов для нужд Красной армии.
Ворота ПАО КМЗ
Площадь Оптиков в Красногорске; на заднем плане — здания КМЗ
«Зенит-12XP» — одна из фотокамер, ранее выпускавшихся предприятием
После окончания войны по репарациям, Красногорский завод получил большое количество документации и оборудования с немецких оптических предприятий. С 1946 года на заводы отрасли из Германии было направлено около 300 немецких специалистов, основная часть, свыше трети, около пяти лет работала на КМЗ[5]. В послевоенные годы на предприятии начинается производство гражданской продукции и уже в 1946 году завод начинает выпуск трофейной копии фотоаппарата «Zeiss Ikonta», получившего имя «Москва-1», проекционных аппаратов для Библиотеки им. Ленина, начинается подготовка к выпуску фотоаппарата «ФЭД» (получившего позже собственное имя «Зоркий»).
В 1948 году создается Центральное конструкторское бюро (ЦКБ), в которое вошли СПКБ-1 и СПКБ-2 и организуется ряд новых направлений по проектированию танковых прицелов, инфракрасных и других приборов. В 1949 году начинается производство электронного микроскопа ЭМ-3, разработанного в ГОИ под руководством А. А. Лебедева. В 1952 году в серийное производство запускается однообъективный зеркальный фотоаппарат «Зенит», положивший начало целой линейке, одна из моделей которых стала самой массовой «зеркалкой» в мире и выпущена общим тиражом более 8 миллионов экземпляров[6].
В 1955 году на заводе организуется радиотехническое производство по выпуску аппаратуры для управления ракетами класса «воздух-воздух» и «земля-воздух».
В 1958 году завод принял участие во Всемирной выставке в Брюсселе (Экспо-58), на которой образцы заводской продукции были отмечены золотыми медалями и дипломами.
В 1959 году красногорским аэрофотоаппаратом «АФА-Е1» в составе фототелевизионного комплекса «Енисей» разработки и производства ленинградского НИИ-380[7] (НИИ телевидения, ныне: ОАО «НИИТ»), установленным на автоматической межпланетной станции Луна-3 была сфотографирована обратная сторона Луны[8].
В 1960 году завод начинает выпуск любительских 8-мм кинокамер «Кварц».
В 1965—1971 годах разработана и изготовлена высокоточная астрономическая установка ВАУ для фотографирования космических объектов, определения их координат и орбит. Вес установки достигал 30 тонн. Впоследствии опыт работ по этой установке был использован при создании оптико-электронного комплекса контроля космического пространства «Окно».
В 1966 году начался серийный выпуск фотоаппаратов «Зенит-Е», «Фотоснайпер» и 16-мм кинокамеры «Красногорск». В 1967 году выпущен панорамный фотоаппарат «Горизонт», завоевавший на выставках несколько золотых медалей. В 1968 году предприятие осваивает производство объективов для телевизионных камер.
В 1976 году предприятие преобразуется в производственное объединение (ПО) «Красногорский завод», в который вошли ряд предприятий по выпуску оптических приборов. В этом же году выпущена камера «Зенит-TTL», а в 1979 году предприятию присвоено имя С. А. Зверева. Начаты работы по разработке и созданию оптико-электронного комплекса контроля космического пространства «Окно» (монтаж комплекса был завершён в 1988 году, принят на боевое дежурство в 1999 году).
В 1990 году в производство запущены обзорно-прицельные комплексы «Шквал» для вертолётов и самолётов.
В 1993 году предприятие акционируется и преобразуется в ОАО «Красногорский завод им. С. А. Зверева» (ОАО КМЗ). В 1995 году Центральное конструкторское бюро (ЦКБ) переименовано в Научно-технический центр (НТЦ). В 2004 году предприятие на несколько лет получает статус Федерального научно-производственного центра. В 2000-е годы завод пытался освоить массовый выпуск фотоаппаратов сравнительно прогрессивных моделей, в частности, «Зенит-КМ», который оснащался встроенным электроприводом для автоматического взвода затвора и перемотки плёнки. Параллельно продолжали выпускаться модернизированные «Зениты» старого модельного ряда. С 2005-го года выпуск фотокамер «Зенит» был прекращён по решению совета директоров завода, в производстве остались лишь плёночные панорамные фотокамеры марки «Горизонт» и несколько наименований сменных объективов[9][10].
7 сентября 2012 года был вновь открыт торгово-выставочный центр «Гелиос», проработавший чуть более двух лет (закрыт в январе 2015 года).
19 сентября 2012 года было объявлено о возобновлении выпуска трёх ранее производившихся резьбовых объективов: «МС Мир-20М», «Гелиос-40-2» и «MC АПО Телезенитар-М 2,8/135»[11].
В 2018 году совместно с Leica Camera AG представлен фотоаппарат «Зенит-M», разработанный на основе немецкой камеры «Leica M typ 240». Данное изделие комплектуется российским сверхсветосильным объективом «Зенитар» 1,0/35[4].
На начало 2016 года завод из фототехники производит несколько видов фотографических объективов