ในปี พ.ศ. 2508 นินเทนโด ซึ่งยังคงเป็นผู้ผลิตไพ่ ฮานาฟุดะเป็นหลัก ได้ว่าจ้างกุนเปย์ โยโคอิวิศวกรอิเล็กทรอนิกส์ที่เพิ่งจบการศึกษา โยโคอิได้รับมอบหมายให้ทำงานในแผนกการผลิต โดยทำงานเกี่ยว กับเครื่องจักร ในสายการผลิตที่ใช้ในการผลิตไพ่^{[ 9 ]}ในปีต่อมาฮิโรชิ ยามาอุ จิ ประธานนินเทนโดในขณะนั้น ระหว่างการเยี่ยมชมโรงงานที่โยโคอิทำงานอยู่ ได้สังเกตเห็นของเล่นชิ้นหนึ่ง ซึ่งเป็น แขน ยืดได้ ที่โยโคอิทำขึ้นเพื่อความสนุกสนานส่วนตัวในช่วงเวลาว่าง เนื่องจากยามาอุจิกำลังมองหาการกระจายธุรกิจของบริษัทให้กว้างไกลเกินกว่าธุรกิจไพ่หลัก โยโคอิจึงได้รับคำสั่งให้พัฒนาของเล่นชิ้นนี้ให้เป็นผลิตภัณฑ์สำหรับตลาดมวลชนอย่างเหมาะสมสำหรับช่วงเทศกาลวันหยุดปี พ.ศ. 2509 ของเล่นชิ้นนี้เปิดตัวในชื่อUltra Handและประสบความสำเร็จอย่างมาก โดยขายได้มากกว่า 1.2 ล้านชิ้นตลอดอายุการใช้งาน^{[ 10 ]}หลังจากนั้น โยโคอิได้รับมอบหมายให้ทำงานเกี่ยวกับของเล่นอื่นๆ ได้แก่ ปริศนา ถังสิบพันล้านเครื่องดูดฝุ่นขนาดเล็กควบคุมระยะไกลที่เรียกว่าชิริโทริเครื่องขว้างเบสบอลที่เรียกว่าอัลตร้าแมชชีนและ " เครื่อง ทดสอบความรัก " ซึ่งเป็นอุปกรณ์แปลกใหม่ที่ออกแบบมาเพื่อแสดงให้เห็นว่าคนสองคนรักกันมากแค่ไหน^{[ 11 ]}

ก่อนปี 1972 นินเทนโดได้ก่อตั้งทีมพัฒนาอิเล็กทรอนิกส์ทีมแรกขึ้น คือ แผนกวิจัยและพัฒนา โดยแยกตัวออกมาจากแผนกการผลิตของนินเทนโด และแต่งตั้งGunpei Yokoiเป็นผู้จัดการทั่วไป ภายในปี 1972 แผนกนี้มีนักพัฒนาประมาณ 20 คน ในปี 1978 แผนกการผลิตได้แยกแผนกวิจัยและพัฒนาที่มีอยู่เพียงแผนกเดียวออกเป็นสองแผนก โดยเปลี่ยนชื่อเป็นแผนกวิจัยและพัฒนาหมายเลข 1 (R&D1) และก่อตั้ง แผนก วิจัยและพัฒนาหมายเลข 2 (R&D2) ขึ้น หลังจากการแยกแผนก Yokoi ยังคงดำรงตำแหน่งผู้จัดการทั่วไปของ R&D1 ต่อไป^{[ 12 ] [ 13 ]}

ในช่วงปลายทศวรรษ 1970 โยโคอิเห็นพนักงานบริษัท ชาวญี่ปุ่นคนหนึ่งกำลังเบื่อหน่าย และเล่นเครื่องคิดเลขอยู่บน รถไฟความเร็วสูง ชินคันเซ็น นี่เป็นแรงบันดาลใจให้เขาสร้าง ซีรีส์ Game & Watch ซึ่งเป็น เครื่องเล่นเกมอิเล็กทรอนิกส์พก พา โดยแต่ละเครื่องจะมีเกมให้เล่นบน หน้าจอ LCD เพียงเกมเดียว พร้อมกับนาฬิกา นาฬิกาปลุก หรือทั้งสองอย่าง^{[ 14 ]}อย่างไรก็ตาม มีการยืนยันว่าโยโคอิได้รับแรงบันดาลใจจากเครื่องคิดเลขในการพัฒนาเครื่องเล่นเกมรุ่นนี้ โดยถึงกับใช้วงจรรวม ของเครื่องคิดเลข ในระบบและ ใช้ แบตเตอรี่แบบกระดุมในการจ่ายไฟ^{[ 13 ]}แม้ว่าคู่แข่งของนินเทนโดอย่าง MattelและTomy จะผลิตเกมพกพามาก่อนแล้ว แต่ส่วนใหญ่เป็นเครื่องเล่นเกมขนาดใหญ่ที่มีจอแสดงผล LEDความละเอียดต่ำและรูปแบบการเล่นที่ไม่น่าสนใจ โยโคอิใช้ประโยชน์จากความราคาถูกของ LCD โดยผลิตเครื่องเล่นเกมราคาถูกและน้ำหนักเบา เริ่มตั้งแต่ปี 1980 ต่อมาเขาเรียกหลักการนี้ว่าการคิดนอกกรอบของเทคโนโลยีที่ล้าสมัย : การใช้เทคโนโลยีที่มีอยู่แล้วในรูปแบบที่ก้าวล้ำ ซึ่งเป็นหลักการที่สะท้อนไปทั่ว Nintendo จนถึงปัจจุบัน^{[ 14 ]}

ในปี 1980 Game & Watch: Ballเป็นเกมแรกของซีรีส์ Game & Watch Silverซึ่งตั้งชื่อตามแผ่นหน้าปัดโลหะ ยอดขายไม่ได้ "น่าทึ่ง" อย่างที่คาดไว้ แต่ก็เพียงพอที่จะโน้มน้าวให้ Nintendo พัฒนาเกมใหม่ๆ ต่อไป^{[ 14 ]}ซีรีส์นี้มีทั้งหมด 5 เครื่อง ซึ่งวางจำหน่ายในปีนั้น ในปี 1981 Game & Watch: Manholeเปิดตัว ซีรีส์ Goldซึ่งโดยพื้นฐานแล้วเป็นระบบเดียวกันแต่มีแผ่นหน้าปัดสีทอง มีเกมเพียง 3 เกม ซึ่งวางจำหน่ายในปีเดียวกันเช่นกัน ในช่วงกลางปี ​​1981 Game & Watch: Parachuteได้วางจำหน่าย ซึ่งเป็นการเปิด ตัวซีรีส์ Wide Screenที่มีหน้าจอใหญ่ขึ้น 30% ซีรีส์นี้มีเกมทั้งหมด 10 เกม วางจำหน่ายจนถึงต้นปี 1982

ข้อจำกัดของจอ LCD ทำให้โยโคอิและทีมงานของเขาคิดค้น ซีรี่ส์ Multi Screen ขึ้นมา โดยเริ่มจากการวางจำหน่ายGame & Watch: Oil Panicในช่วงกลางปี ​​1982 เพื่อเพิ่มหน้าจออีกหนึ่งจอ ทำให้สามารถเล่นเกมได้มากขึ้นเป็นสองเท่าในแต่ละภาค ภาคต่อมาคือGame & Watch: Donkey Kong ซึ่งเป็นเกมที่ดัดแปลงมาจากเกมอาร์เคด Donkey Kongที่ประสบความสำเร็จอย่างมาก เนื่องจากไม่สามารถใช้จอยสติ๊กเหมือนในเกมต้นฉบับได้ เพราะจะทำให้พกพายาก โยโคอิจึงเริ่มค้นคว้าหาทางแก้ไข ระบบ Game & Watch รุ่นแรกๆ มีปุ่มสำหรับแต่ละการกระทำ เช่น การเคลื่อนที่ไปทางซ้ายและขวา หรือการกระโดด แต่สำหรับระบบใหม่ ทีมงานได้แนะนำปุ่มควบคุมทิศทางแบบ "กากบาท" (D-pad) ซึ่งเป็นปุ่มควบคุมทิศทางแบบแบนสี่ทิศทาง โดยมีปุ่มอยู่ที่แต่ละจุด^{[ 14 ]}การออกแบบนี้ได้รับการจดสิทธิบัตรและต่อมาได้รับรางวัล Technology & Engineering Emmy Awardในปี 2008 ^{[ 15 ] [ 16 ]} นับจากนั้นเป็นต้นมา คอนโซลวิดีโอเกมหลักทั้งหมดจึงมีปุ่มควบคุมทิศทาง (D-pad) ที่มีรูปร่างต่างๆ บนตัวควบคุม จนกระทั่งNintendo Switchในปี 2017

เมื่อแผนกเริ่มพัฒนาเครื่องเล่นเกมรุ่นใหม่ต่อจากGame & Watchโยโคอิได้จินตนาการถึงระบบที่เรียบง่ายและราคาถูก โดยใช้ตลับเกม ที่สามารถเปลี่ยนได้ อย่างไรก็ตาม การพัฒนาระบบประสบปัญหาความขัดแย้งในทิศทาง โดยผู้ช่วยผู้อำนวยการซาโตรุ โอคาดะโต้แย้งว่าควรพัฒนาระบบที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น โดยใช้การพัฒนาจากบริษัทภายนอก และได้รับการสนับสนุนระยะยาวจากนินเทนโด เพื่อเลียนแบบโมเดลธุรกิจที่ประสบความสำเร็จของNintendo R&D2กับNintendo Entertainment Systemในขณะที่โยโคอิวางแผนสำหรับอุปกรณ์ที่ราคาถูกกว่า มีประสิทธิภาพน้อยกว่า และมีอายุการใช้งานสั้นกว่า คล้ายกับรุ่นก่อนหน้า ในระหว่างการสัมภาษณ์ โอคาดะได้เปรียบเทียบโครงการเริ่มต้นกับMicrovisionในที่สุด โยโคอิก็เห็นด้วยกับแผนของโอคาดะ และโครงการนี้จึงเป็นที่รู้จักในชื่อGame Boy ^{[ 17 ]}

ในปี พ.ศ. 2534 นินเทนโดได้ร่วมมือกับ Reflection Technology, Inc. ซึ่งตั้งอยู่ในรัฐแมสซาชูเซตส์ ผู้ซึ่งได้พัฒนา ต้นแบบ การติดตามศีรษะ แบบสามมิติ ที่เรียกว่า Private Eye ^{[ 18 ] [ 19 ]} Gunpei Yokoi มองว่านี่เป็นเทคโนโลยีที่ไม่เหมือนใครซึ่งคู่แข่งจะเลียนแบบได้ยาก นอกจากนี้ เครื่องเล่นเกมที่ได้นั้นยังตั้งใจที่จะเสริมสร้างชื่อเสียงของนินเทนโดในฐานะผู้คิดค้นนวัตกรรม^{[ 19 ] [ 20 ]}และเพื่อ "ส่งเสริมความคิดสร้างสรรค์มากขึ้น" ในเกม^{[ 21 ] : 514} นินเทนโด ตั้งชื่อโครงการนี้ว่า "VR32" ^{[ 19 ]}และได้ทำข้อตกลงพิเศษกับ Reflection Technology เพื่ออนุญาตให้ใช้เทคโนโลยีนี้กับจอแสดงผลของตน^{[ 18 ]}

หลังจากใช้เวลาสี่ปีในการพัฒนาและในที่สุดก็สร้างโรงงานผลิตเฉพาะในประเทศจีน^{[ 19 ]} Nintendo ได้ทำงานเพื่อเปลี่ยนวิสัยทัศน์ VR32 ของตนให้เป็นการออกแบบคอนโซลที่ราคาไม่แพงและคำนึงถึงสุขภาพ^{[ 20 ]} Yokoi ยังคงเลือกใช้ LED สีแดงตามที่ RTI เสนอไว้ เนื่องจากเป็นสีที่ถูกที่สุด^{[ 20 ]}และเนื่องจากความดำสนิทของมันแตกต่างจาก LCD ที่มีแสงแบ็คไลท์ทั้งหมด ซึ่งสามารถสร้างความรู้สึกสมจริงของความลึกที่ไม่มีที่สิ้นสุดได้มากขึ้น^{[ 19 ]} RTI และ Nintendo กล่าวว่าระบบ LCD สีจะมีราคาแพงมาก^{[ 19 ] [ 22 ]}โดยมีราคาขายปลีกมากกว่า500 ดอลลาร์สหรัฐ^{[ 21 ] : 514}นอกจากนี้ยังกล่าวกันว่าระบบ LCD สีทำให้เกิด "ภาพกระตุกในการทดสอบ" ^{[ 22 ]}ด้วยความกังวลอย่างต่อเนื่องเกี่ยวกับอาการเมารถ ความเสี่ยงต่อการเกิดภาวะตาขี้เกียจในเด็กเล็ก และพระราชบัญญัติความรับผิดต่อผลิตภัณฑ์ฉบับใหม่ของญี่ปุ่นปี 1995 นินเทนโดจึงได้ยกเลิกฟังก์ชันการติดตามศีรษะและเปลี่ยนการออกแบบแว่นตาแบบสวมศีรษะให้เป็นแบบตั้งโต๊ะที่มีน้ำหนักมาก ทำจากเหล็กกล้าที่มีความแม่นยำสูง ซึ่งสอดคล้องกับคำแนะนำของสถาบันวิจัยดวงตา Schepens ^{[ 19 ] [ 21 ] : 514}

ตาม หนังสือ Game OverของDavid Sheffโยโคอิซึ่งเริ่มเก็บตัวมากขึ้นเรื่อยๆ ไม่ได้ตั้งใจที่จะวางจำหน่ายคอนโซลที่ลดขนาดลงเรื่อยๆ ในรูปแบบสุดท้าย อย่างไรก็ตาม นินเทนโดได้ผลักดัน Virtual Boy ออกสู่ตลาดเพื่อให้สามารถมุ่งเน้นทรัพยากรการพัฒนาไปที่Nintendo 64ได้^{[ 23 ]}

ในปี พ.ศ. 2538 แผนกได้เริ่มพัฒนาเครื่องเล่นเกมรุ่นใหม่ต่อจาก Game Boy โดยใช้ชื่อรหัสว่าAtlantisแม้ว่ารุ่นก่อนหน้าจะมีจอแสดงผลขาวดำแต่ทีม R&D1 ก็ได้ทดลองใช้จอแสดงผลสีมาตั้งแต่ปี พ.ศ. 2535 แล้ว ต้นแบบของAtlantisประกอบด้วยเครื่องเล่นเกมพกพาที่มี CPU ARM7 32 บิตจอแสดงผลสีขนาดใหญ่ขึ้นและปุ่มกดสี่ปุ่ม มีรายงานว่าระบบนี้คาดว่าจะวางจำหน่ายในช่วงปลายปี พ.ศ. 2539 ^{[ 24 ]}

ในขณะเดียวกัน แผนกก็กำลังดำเนินการปรับปรุง Game Boy อยู่ ระบบนี้จะใช้แบตเตอรี่น้อยลง ให้เวลาเล่นเกมประมาณ 10 ชั่วโมง และยังติดตั้งขั้วต่อ DCที่สามารถใช้จ่ายไฟให้กับระบบได้^{[ 25 ]}หน้าจอยังเปลี่ยนเป็นจอแสดงผลขาวดำที่แท้จริง แทนที่จะเป็นจอแสดงผลขาว ดำที่มีสีเขียว เจือปนของ Game Boy รุ่นดั้งเดิม และมีเวลาตอบสนองพิกเซลที่ดีขึ้น ซึ่งช่วยลด เอฟเฟกต์ ภาพซ้อนได้ เป็นส่วนใหญ่ ในที่สุดก็วางจำหน่ายในชื่อGame Boy Pocketในวันที่ 21 กรกฎาคม 1996 ในญี่ปุ่น วันที่ 3 กันยายนในอเมริกาเหนือ และในยุโรปในปีถัดมา^{[ 26 ]}แม้ว่าในตอนแรกจะไม่มีไฟ LED แสดงสถานะการทำงาน แต่ก็มีการเพิ่มเข้ามาในรุ่นต่อๆ มาเนื่องจากความต้องการของสาธารณชน^{[ 27 ]}

หลังจากความสำเร็จทางการค้าของ Game Boy Pocket ระบบ Atlantisก็ถูกเลื่อนออกไปหนึ่งปีจนถึงปลายปี 1997 อย่างไรก็ตาม ในที่สุดระบบนี้ก็ถูกยกเลิกเนื่องจากความกังวลว่ามันมีขนาดใหญ่เกินไป มีอายุการใช้งานแบตเตอรี่ลดลงอย่างมาก (เหลือประมาณ 1 ชั่วโมง เนื่องจากจอแสดงผลสี LCD ในขณะนั้นต้องการแสงพื้นหลัง) และมีต้นทุนการผลิตสูงเกินไป^{[ 28 ] [ 29 ] [ 30 ] [ 31 ]}แม้ว่าจะถูกระงับไป แต่โครงการนี้ก็ได้เร่งการพัฒนา Game Boy Colorในปี 1997 โดยแผนกวิจัยและวิศวกรรมของ Nintendo อย่างมาก ^{[ 31 ]}

เมื่อวันที่ 15 สิงหาคม พ.ศ. 2539 Gunpei Yokoi ผู้จัดการทั่วไปของแผนกซึ่งดำรงตำแหน่งมานาน ได้ลาออกจาก Nintendo เพื่อก่อตั้งบริษัทของตนเองชื่อ Koto Laboratory แม้จะมีการคาดเดาว่าเขาลาออกจาก Nintendo เนื่องจากความล้มเหลวทางการค้าของVirtual Boyเมื่อปีก่อน แต่ Yokoi ชี้แจงว่าเขาปรารถนาที่จะเป็นอิสระมานานแล้ว ในที่สุด Yokoi และบริษัทใหม่ของเขาได้ทำงานเกี่ยวกับ เครื่องเล่นเกมพกพา WonderSwanให้กับBandaiก่อนที่เขาจะเสียชีวิตอย่างน่าเศร้าในปี พ.ศ. 2540 จากอุบัติเหตุทางจราจร^{[ 32 ]}เพื่อเติมเต็มตำแหน่งที่ว่างของ Yokoi วิศวกรของ Nintendo ที่ดำรงตำแหน่งมานานอย่าง Takehiro Izushi ได้รับการแต่งตั้งให้เป็นผู้จัดการทั่วไปคนใหม่ของแผนก^{[ 33 ]}นอกจากนี้ ทีมฮาร์ดแวร์ของแผนกยังถูกแยกออกไปเป็นแผนกพัฒนาใหม่ชื่อNintendo Research & Engineeringซึ่งนำโดยSatoru Okada [ ^{34 ] อย่างไรก็ตาม}ทีมพัฒนาซอฟต์แวร์ยังคงอยู่ที่ R&D1 แผนกใหม่นี้จะรับผิดชอบในการสานต่อ มรดกของ Game Boyโดยจะกลายเป็นแหล่งกำเนิดของเครื่องเล่นเกมพกพา Nintendo ทุกรุ่น จนกระทั่งปิดตัวลงในปี 2555 ^{[ 35 ]}

หลังจากที่โยโคอิลาออกไป และเนื่องจากไม่มีทีมพัฒนาฮาร์ดแวร์โดยเฉพาะอีกต่อไป แผนกนี้จึงหันไปเน้นการพัฒนาเกมสำหรับเครื่องเกมคอนโซลอื่นๆ ที่นินเทนโดพัฒนาขึ้นแทน แผนกนี้รับผิดชอบการนำเกม คลาสสิก Game & Watch กลับมาวางจำหน่ายอีกครั้ง ใน ซีรีส์ Game & Watch Galleryสำหรับทั้ง Game Boy และ Game Boy Color โดยเริ่มตั้งแต่ปี 1997 นอกจากนี้ยังพัฒนาภาคต่อของเกมคลาสสิก Wario Land ในรูปแบบของWario Land IIซึ่งวางจำหน่ายในปี 1998 และWario Land 3ในปี 2000 ทั้งสองเกมสำหรับ Game Boy Color และWario Land 4สำหรับGame Boy Advanceซึ่งวางจำหน่ายในปีต่อมา แผนกนี้ยังรับผิดชอบในการสร้างซีรีส์เกมภาคแยกของ Wario ด้วย WarioWare, Inc.: Mega Microgames!ซึ่งวางจำหน่ายในปี 2003 สำหรับ Game Boy Advance หลังจากหยุดพักไป 8 ปี R&D1 ได้เปิดตัวเกมภาคใหม่ในซีรีส์ Metroid คือMetroid Fusionซึ่งวางจำหน่ายในปี 2002 และในปี 2004 โครงการสุดท้ายของ R&D1 ก็ได้เปิดตัวขึ้น นั่นคือMetroid: Zero Missionซึ่งเป็นการรีเมคเกมต้นฉบับ

ในปี พ.ศ. 2547 แผนกนี้พร้อมกับNintendo Research & Development 2ถูกรวมเข้ากับแผนกNintendo Software Planning & Development ที่จัดตั้งขึ้นใหม่ ^{[ 36 ]} Satoru Iwataประธาน Nintendo ในขณะนั้นได้ก่อตั้งและแต่งตั้งตนเองเป็นผู้จัดการทั่วไปของแผนกใหม่นี้ เพื่อมุ่งเน้นการร่วมผลิตและกำกับดูแลการพัฒนาเกมของบริษัทอื่น ทำให้ แผนก Entertainment Analysis & Development (EAD) และ Shigeru Miyamotoผู้จัดการทั่วไปสามารถมุ่งเน้นไปที่โครงการของบริษัทเองได้ แม้ว่านั่นจะเป็นจุดเน้นหลักของแผนก แต่ก็ยังได้พัฒนาเกมบางเกมภายในองค์กรด้วย^{[ 37 ] [ 38 ]}

ในปี 2018 อดีตผู้จัดการทั่วไปของแผนก R&D1 Takehiro Izushi เกษียณอายุจาก Nintendo หลังจากทำงานในบริษัทมา 43 ปี^{[ 39 ]}