Институт возник на базе кафедр и лабораторий Московского института нефти и газа им. И. М. Губкина. Создавал его ректор «губкинского» В. Н. Виноградов. Его деятельно поддерживал Байбаков. Он тогда еще возглавлял Госплан и, хлопоча о создании ИПНГ, возможно, готовил себе «запасной аэродром».
На первых порах ИПНГ делил «жилплощадь» с «Губкинским» институтом, научные сотрудники теснились по углам. Приход Байбакова вызвал замешательство: куда посадить? Недолго думая, академик Анатолий Дмитриевский уступил Байбакову свой кабинет, а сам приютился в одной из общих комнат. Когда ИПНГ обретет отдельное здание, кабинеты Дмитриевского и Байбакова окажутся рядом, разделенные большой приемной.
Байбаков ходил на службу три дня в неделю. В понедельник, среду и пятницу за ним присылали машину.
Дмитриевский вспоминает: «Однажды Николаю Константиновичу нужно было лететь в командировку. А тут вышла проблема с билетами. Он решил позвонить министру авиации России. Помощница вежливо сообщила, что начальника нет на месте. “Как же так, — сетовал он, — когда я возвращался в Госплан после заседаний в Кремле или после командировок, моя секретарша всегда докладывала, кто звонил, и я обязательно перезванивал. А тут прошло уже четыре дня!” Я ему посоветовал позвонить какому-нибудь министру, который знает и его, и министра авиации. Николай Константинович так и поступил. Все уладилось. Тут же перезвонил министр авиации с извинениями, вспомнил, как председатель Госплана СССР заметил его в Перми и пригласил на работу в Москву».
В свободные от работы дни, которых стало гораздо больше, чем прежде, Байбаков любил пройтись к Патриаршим прудам, прогуляться по Старому Арбату, заглянуть в магазины. «Бросалось в глаза, что очереди за продовольственными и промышленными товарами из года в год росли, а полки магазинов пустели, — рассказывал он. — Слушал, читал, наблюдал, размышлял и пытался найти определение нынешнему состоянию общества, его все более усугублявшимся трудностям и в экономике, и в социальной сфере, и в межнациональных отношениях».
В институте Байбаков работал над проблемой нефтеотдачи пластов. Не мог смириться с тем, что при разработке месторождений из недр извлекается лишь 40 % геологических запасов. Занимали его также технологии использования газа в сжатом и сжиженном виде на всех видах транспорта, включая авиационный.