Наприкінці 1860-х рр. у м.Єлисаветграді не існувало жодного чоловічого середнього навчального закладу, а наявні в місті повітове училище, духовне училище та військова прогімназія, як навчальні заклади нижчого розряду, не задовольняли ні потреб міського товариства, ні мешканців його великого повіту. Тому у 1868 представниками Єлисаветградського повітового земства було порушено питання про створення у м.Єлисаветграді земського реального навчального закладу з правами і привілеями державного. Було подано два клопотання – про відкриття реальної гімназії і про надання їй прав урядового навчального закладу. У жовтні херсонський губернатор повідомив міністра освіти, що підстав для відмови немає і 5 квітня 1870 відбулося перше засідання правління училища. Після ретельного вивчення ситуації міністр народної освіти Делянов дав згоду на відкриття училища. Сталося це 15 травня 1870 р. Тоді ж був затверджений статут училища. Але саме через нього затрималася справа надання училищу прав урядового. Декілька років міністерство освіти і представники правління училища обговорювали необхідні зміни у статуті та навчальній програмі. Міністерство вказувало на невідповідність Статуту державному зразку. Правління училища вказувало на незручність правил встановлених для училищ. Обговорення затягувалося і питання було передано на розгляд імператору. 20 жовтня 1882 р. Олександр ІІІ затвердив висновок державної думи про надання училищу прав урядового. Фактично Єлисаветградське училище стало першим у Російській Імперії земським реальним навчальним закладом.

Фінансувалося училище коштом Єлисаветградського і Олександрійського повітових земств, Єлисаветградського міського товариства. У перші роки існування бюджет училища складав 25000 крб. на рік. Єлисаветградське повітове земство виділяло 18000 крб., Александрійське 4000 крб. сріблом. Навчання було платним. Проте для селянських дітей, котрі, завершивши навчання, «могли бы занять места учителей в народных» школах, земське зібрання встановлювало безкоштовне навчання, що дає підстави стверджувати про те, що ЄЗРУ було не лише піонером реальної (технічної) освіти в імперії, але й педагогічної в регіоні. Надалі на базі ЄЗРУ бажаючі складали іспити на звання народного учителя та отримували відповідні свідоцтва.

Перші два роки училище орендувало будинок у землевласника Самофалова. У 1873 р. земство надало закладу його власну двоповерхову будівлю із 35 кімнат, з додатковим напівповерхом з південного боку – ту саму, де зараз розміщується Кіровоградський машинобудівний технікум. В будинку були обладнані хімічна лабораторія, малювальний і гімнастичний зал на першому поверху, крім того тут же були розташовані канцелярія та учительська, квартири директора та учителя хімії. На другому поверху були розміщені навчальні класи, кабінет фізики, квартира учителя фізики, зала значної площі.

Першим директором став Федор Стуллі, колишній позаштатний викладач Ришел’євського ліцею Одеси. Він же викладав історію. Його найближчим помічником став Гаврило Близнін – учитель природничих наук. Загалом училище дало місту плеяду талантливих педагогів. Із ЄЗРУ пов’язане становлення та професійне зростання видатного педагога кінця ХІХ-початку ХХ ст. Михайла Ромуальдовича Завадського – директора училища у 1876-1882 рр., редактора і видавця першого у Російській імперії незалежного від Міністерства народної освіти журналу «Педагогічний вісник», що виходив у Єлисаветграді двічі на місяць протягом 1881-1882 рр. У майбутньому Завадський став попечителем Кавказького начального округу. Він також відомий як автор першого словника осетинської мови.

Педагогічний колектив училища крім навчального процесу активно займався науковою діяльністю. Високий соціальний статус викладачів того часу, достатня заробітна платня давали змогу вчителям активно займатися самоосвітою та різноманітною науковою діяльністю. У 1874 р. з ініціативи викладача математики і фізики Р.В. Пржшиховського у ЄЗРУ була створені метеорологічна станція. На станції активно займався дослідницькою діяльністю Г.Я.Блізнін, який у 1896 р. отримав диплом першого розряду на Нижегородській виставці «за организацию образцовой Метеорологической станции в Елисаветграде и за первые в России, весьма важные для сельского хозяйства, исследования над влажностью почвы». Протягом 20 річного періоду Блізнін і його спостерігач Станькевич займалися розрахунком кліматичних даних, виготовленням графічних таблиць, які і були представлені на Нижегородській виставці. Крім того такі ж таблиці виготовлялися на замовлення місцевої Земської управи і сільськогосподарського столу. Оброблені дані передавалися до Миколаївської головної Обсерваторії та до Магніто-Метеорологічної Обсерваторії Новоросійського університету в Одесі. друкувалися у „Метеорологическом Обозрении”, у „Хронике Херсонского земства”, а також у „Известиях Елисаветградского общества земского хозяйства”.

У 1880 р. в ЄЗРУ створюється клас малюнка, у якому викладав академік портретного живопису Санкт-Петербурзької академії мистецтв П.О.Крестоносцев. Клас отримав неабияку популярність у регіоні. Навчалися у ньому не тільки реалісти, але й учні жіночої гімназії, жіночого училища, ремісничого училища та інші особи. У 1887 р. викладач історії та географії В.М.Ястребов за особистою ініціативою заснував у місті етнографічний та археологічний музей. Правління училища сприяло цьому, виділивши 50 крб. на організацію археологічних досліджень. Викладач математи¬ки й фізики Р.В. Пржшиховський відвідував сільськогосподарські і метеороло¬гічні станції в містах Парижі та Відні співробітник Ю.Ф. Войтяк у Німеччині вивчав електротехніку. Недаремно саме на базі нашого училища у 1885 р. був проведений конгрес російських вчених з питань технічної освіти, на якому серед інших питань вивчався досвід організації роботи з учнями У Єлисаветградському училищі.

До училища вступали діти різноманітних прошарків населення Єлисаветградщини. На початку діяльності училища більшість складали діти дворян і чиновників. Згодом частка цих дітей скоротилася і збільшилася частка дітей міщан. Можна стверджувати, що в ЄЗРУ в період 1870-1913 pp. відбувався процес розширення соціальної бази учнів. Збільшення серед учнівського контингенту селянських дітей сприяло збільшенню процента православних стосовно до представників інших конфесій і віросповідань. Для вступу до ЄЗРУ необхідно було подати відповідне клопотання, до якого обов'язково додавалися свідоцтва про щеплення від віспи та метричне. Вік вступників до першого класу мав бути в межах 10-13 років, а в наступні відповідно 11-14 і т.д. Учні, які протягом двох років навчалися в одному класі і не показали задовільних знань, відраховувалися з ЄЗРУ. Випускники, котрі успішно закінчували навчальний курс, отримували атестат за підписом членів педагогічної ради, завірений печаткою училища. До затвердження нового Статуту ЄЗРУ в 1878 р. срібною медаллю нагороджувалися випускники, котрі виявили відмінні знання. Після отримання статусу урядового навчального закладу випускники ЄЗРУ отримували документи, встановлені Міністер¬ством народної освіти.

Випускники ЄЗРУ, завдяки отриманим фундаментальним знанням, продовжували своє навчання не лише у вищих навчальних закладах Російської імперії та за її межами. Єлисаветградське реальне училище дало путівку в життя цілій когорту видатних особистостей. Цілком справедливо автори ювілейного видання, присвяченого 70-річчю Кіровоградської області, вказують, що «навряд чи якийсь інший навчальний заклад, крім хіба що Єлисаветградської громадської гімназії може конкурувати з реальним училищем за кількістю видатних вихованців: академік Георгій Проскура (засновник Харківського авіаційного інституту); гірничий інженер Мартін Шимановський (директор-розпорядник піонерного «Товариства криворізьких залізних руд»); найвидатніший український меценат Євген Чикаленко; театральні діячі Микола Садовський, Панас Саксаганський, Гнат Юра; класики української літератури XX ст. Євген Маланюк, Юрій Яновський; білоруський драматург Ригор Кобець; музичні діячі Генріх Нейгауз, Фелікс Блуменфельд, Кароль Шимановський (польський композитор), художники Самійло Дудін, Олександр Осмьоркін, Петро Покаржевський; інженер та етнограф Михайло Васильєв, Олександр Тарковський (батько поета Арсенія Тарковського), Володимир Тьомкін (єврейський релігійний діяч, один із засновників сіонізму та творців держави Ізраїль)»

Революція 1917 р. майже одразу позначилася на житті міста і училища, виникли проблеми з паливом у зимовий період, харчуванням учнів та оплатою праці вчителів. У травні 1917 р. будівля реального училища була тимчасово зайнята 912 військовим шпиталем і останньому директору училища Я.П.Кобцю довелося вести довге листування з губернським комісаром Тимчасового уряду та командуванням російської армії аби звільнити хоча б основну частину приміщень училища (гімнастичний зал певний час залишався за шпиталем).

З 1918-1919 р. училищем фактично керував батьківський комітет. Навіть у ці тяжкі часи знаходилися люди, які бажали дати дітям хоч якусь освіту, а також ті, які були готові передавати ці знання дітям, незважаючи на громадянську війну і фактичну відсутність влади у місті. Після встановлення більшови¬цької влади на території України, у тому числі й у м. Єлисаветграді, ЄЗРУ в 1919 р. відповідно до «Положення про єдину трудову школу РСФРР» від 30 вересня 1918 р. ліквідовується. Проте воно назавжди увійшло в історію як піонер середньої технічної освіти не лише в регіоні, але й у Російській імперії в цілому.

Діяльність педагогічного колективу Єлисаветградського земського реального училища залишила вагомий слід в історії нашого міста. Від цього училища ведуть родовід одразу два сучасних Кіровоградських ВНЗ – машинобудівельний технікум і Кіровоградський національний технічний університет. У фондах Державного архіву Кіровоградської області зберігається цілий пласт документів з історії училища. Частина з них зараз експонується на виставці у відділі рідкісної книги обласної наукової бібліотеки ім.Д.Чижевського.