Le LNE se voit confier, par décret 2005‑49 du 25 janvier 2005, la responsabilité de la métrologie française, en remplacement de l'ancienne structure, le Bureau National de Métrologie, qui assurait cette fonction depuis 1969. Celui-ci avait été créé pour piloter les activités de métrologie fondamentale en France, réparties dans les différents laboratoires nationaux de métrologie et les laboratoires dits associés. Le statut du BNM, groupement d'intérêt public arrivant à son terme en 2005, se devait d'être remplacé. En intégrant le LNE, cette coordination trouve (enfin) une structure pérenne (le LNE est un EPIC, Établissement Public à caractère Industriel et Commercial). Le LNE est devenu ces dernières années l'acteur le plus important du BNM avec l'intégration successive d'activités dans le domaine de la métrologie légale en 1999, puis en métrologie électrique fondamentale en 2001 (qui était auparavant au sein du LCIE) et en prestations de raccordement dans le domaine électrique en 2004. Désormais, le LNE fédère, au niveau national, l'ensemble des étalons détenus par le LNE et ceux des trois autres laboratoires nationaux (le CEA/LNHB, le CNAM/INM, et L'observatoire de Paris/Syrte et des six laboratoires associés).
L'intégration du BNM dans le LNE est finalement la suite logique des choses pour la mise en place d'une entité unifiée. La nouvelle organisation devrait aboutir à une meilleure cohérence et à une meilleure visibilité pour la représentation de la métrologie française à l'international.
A cette occasion, le nom du LNE évolue en Laboratoire National de Métrologie et d'Essais tout en gardant le sigle bien connu LNE.