Відомо, що при створенні Київського політехнічного інституту його засновники намагалися створити найсучасніший на ті часи навчальний заклад. Зокрема, проводився конкурс проектів будівель КПІ, в якому взяли участь вісім архітекторів. Найкращим було визнано проект петербурзького архітектора академіка І.С.Кітнера.
Проектні та будівельні роботи проводилися під наглядом будівельної комісії. Одним із членів цієї комісії був професор фізики Г.Г.Де-Метц (у 1919 – 1920 рр. – ректор КПІ), який з осені 1896 року працював у комітеті зі створення Київського політехнічного інституту. Він особисто опікувався фізичною лабораторією, у складі якої знаходилася і Велика фізична аудиторія. Згодом Г.Г.Де-Метц згадував із вдячністю, що І.С.Кітнер кілька разів перероблював проект фізичної лабораторії, поки він задовольнив їх обох.
У 1903 р. Г.Г. Де-Метц видав ілюстровану брошуру “Описание сооружения и оборудования физической лаборатории при Киевском политехническом институте Императора Александра II (1898-1903)”, де є цікавий опис тогочасної Великої фізичної аудиторії:
“Большая аудитория занимает центральное положение между различными помещениями физической лаборатории… Она имеет несколько отдельных входов. Форма аудитории по горизонтальному сечению почти квадратная, а именно: длин. 9,7 х шир.8,8 = 85,36 кв. саж. при высоте в 6,3 саж. между полом у лекционного стола и потолком. В этом огромном объеме расположены амфитеатром в 14 рядов сиденья, на которых свободно помещается около четырехсот–пятисот слушателей…
Свет обильно падает на сиденья из ряда верхних окон потолка и из ряда окон северной стороны; северный свет падает на них сзади, а верхний южный спереди, вследствие чего все места прекрасно освещены.
Для вечерних занятий в аудитории имеется хорошее электрическое освещение с 200 лампочек накаливания на 16 свечей каждая; из них 100 лампочек равномерно распределены по всем четырем стенам на 20 изящных бра по 5 лампочек в каждом: а остальные сто лампочек вставлены в большую люстру, спускающуюся с середины потолка.
За спиной профессора, центрально относительно лекционного стола, установлены в вертикальной плоскости главной стены две большие подвижные доски, площадь коих равна 1,2 кв. саж. При смещении этих досок вниз, за ними открывается большая, гладкая поверхность, на которую можно проектировать изображения при помощи волшебного фонаря, для чего оставлена площадка и особый проход между скамьями. Последняя уединена на рельсах и бетоне от остального амфитеатра, дабы его сотрясения не передавались фонарю и не портили проектируемых при его помощи изображений.
По обеим сторонам доски установлены распределительные доски для электрического тока, вырабатываемого центральной станцией при механических мастерских Института. На одной доске, западной, сосредоточены приборы для целей освещения, вентиляций и затемнения аудитории; на другой, восточной, сосредоточены приборы для лекционных целей: постоянный ток в 250 V и три фазы переменного тока с нулевым проводником в 140 V между фазой и нулем...
Аудитория и ее вестибюль отделаны просто, но со вкусом, под руководством гражданского инженера В.А.Осьмака. Деревянный потолок красиво отделан и расписан; стены оштукатурены не гладко и местами украшены лепными работами. На стене, против зрителей, находятся на кронштейнах: слева бюст Galilei’а, справа бюст Newton’a, а на боковых стенах: слева бюсты: Volt’а, Саlvanі, Leibnitz’а; справа бюсты: Faraday’a, Helmholtz’а, Gauss’а. Высоко над ними, на свободных мeстах, сгруппированы имена славных физиков: J.R.Мауег, S. Саton, Joule, Regnault; Тh. Joung, Fresnel, Kirhoff, Bansen, Ampere, Ohm, J. Maxwell, H. Hertz, Pascal, Cavendish, Coulomb, Watt, а на главной стене: Б.Якоби, Ломоносов, Э.Ленц.
Общее впечатление, оставляемое этой аудиторией, очень приятное. Читать и проводить в ней демонстрации легко и удобно. Благодаря массе воздуха и света, даже после трехчасовой работы, не чувствуется большого утомления”.
За роки бурхливого ХХ сторіччя Велика фізична бачила не тільки видатних учених, викладачів та студентів, які у подальшому також ставали видатними вченими, викладачами, інженерами… Аудиторія зазнала руйнівної дії війни, після якої багато чого треба було відновлювати з початку, а багато чого було втрачено назавжди.
В 2006 році розпочалося оновлення Великої фізичної. Основний етап будівельно-реставраційних робіт виконано виробничо-експлуатаційним комбінатом,. Головним інженером є заступник проректора департаменту адміністративно-господарської роботи П.В.Ковальов.
Технічне переоснащення Великої фізичної аудиторії здіснено за участю науково-дослідної лабораторії “Дидактик” ФМФ. Завданням лабораторії було: заміна існуючої пасивної таблиці хімічних елементів Д.І. Менделєєва на електронний довідково-інформаційний комплекс викладача та оновлення таблиці фізичних величин. Велику допомогу в цьому надали: декан ФМФ академік НАНУ В.Г. Бар’яхтар; зав. каф. загальної та теоретичної фізики академік НАНУ В.М.Локтєв; зав. каф. загальної фізики та фізики твердого тіла д.ф-м.н., проф. Л.П. Гермаш; зав. каф. нарисної геометрії, інженерної та комп’ютерної графіки д.т.н., проф. В.В. Ванін; зав. каф. прикладної фізики д.т.н., проф. С.О. Воронов.
Довідково-інформаційний комплекс викладача й таблицю фізичних величин виготовило Науково-виробниче підприємство “Топаз” (директор – випускник КПІ 1976 р. В.В. Шевченко) – на високому професійному рівні, з використанням сучасних технологій та матеріалів. Дизайнерське рішення максимально адаптовано до інтер’єру історичної аудиторії.