В целом становление и развитие рассматриваемых исследований определяется, с одной стороны, спецификой организации реализации деятельности государства по борьбе с преступностью (специфика правового регулирования, уровень методического и технического обеспечения, характер и объем подготовки кадров) и, с другой стороны, общим научно-техническим прогрессом, особенно в прикладных отраслях естественных и технических наук. Так, например, изучение свойств тех же микрообъектов требует достаточно высокого уровня развития методов химического микроанализа, появление широкого спектра разного рода микроанализаторов и т.д.
В становлении и развитии криминалистических материаловедческих исследований можно выделить несколько относительно самостоятельных направлений, каждое из которых в первую очередь характеризуется определенной спецификой общеметодического подхода в постановке и решении соответствующих задач.
Первое направление можно охарактеризовать как прямое заимствование и использование в уголовном судопроизводстве специальных познаний представителей естественных и технических отраслей знаний. Так, например, представитель такого направления Г. Гросс еще в XIX в. указывал на полезность и необходимость использования микроскопических, физических, химических и биологических методов для исследования пыли, песка, опилок, следов крови и иных жидкостей, ядов. Уже в рамках данного направления еще в XIX в. начинала складываться специальная отрасль знания, где возможности разного рода методов специфично перерабатывались с учетом особенностей объектов судебного исследования. Так, первый «Трактат о ядах, или общая токсикология» был подготовлен Матье Офила еще в 1813 г., где указывалось на прямое использование методов и средств химии.
Второе направление можно охарактеризовать как создание в криминалистических экспертных учреждениях собственной химико-аналитической базы и привлечение на постоянной основе кадров химиков, физиков и инженеров для исследования объектов, которые поступают в указанные учреждения. Для этого направления еще не характерна постановка вопроса о собственной теоретико-методической базе материаловедческих исследований. Но это в какой-то мере компенсируется тем, что экспертные криминалистические учреждения, во-первых, экспериментально создают собственные экспертные технологии, наиболее приспособленные к изучению систематически поступающих объектов, и, во-вторых, накапливают специфические информационные фонды как за счет изучения и обобщения рецептурно-технологических данных, так и путем проведения собственных экспериментальных исследований.