החברה הוקמה בשנת 1948, כיחידת סמך (יחידה עצמאית) של משרד הביטחון.[1] בסוף שנות ה-80 נקלעה למשבר כלכלי, ובעקבותיו הפכה לחברה ממשלתית. בתחילת דרכה עסקה בעיקר במחקר ובפיתוח של אמצעי לחימה, ובמהלך השנים החלה להתמקד גם בייצור, עבור השוק הישראלי והשוק הבינלאומי. מפעלי החברה נבנו באזור הגליל והמפרץ, במטרה לתרום לפיתוחו, ונכון ל-2019 היא המעסיקה הגדולה ביותר באזור הצפון.
עוד לפני קום המדינה הציב דוד בן-גוריון את המחקר המדעי הביטחוני בראש מעייניו. באמצע 1947, כיושב ראש הסוכנות היהודית, הקים את המחלקה למדע במפקדת ההגנה בראשות שלמה גור. למחלקה היה תקציב שנתי גדול מכפי שיכלו אנשיה להוציא. במרץ 1948 הכיר מטכ"ל ההגנה (שעתיד היה להפוך בתוך כחודשיים למטכ"ל צה"ל) במחלקת המדע כיחידה באגף המבצעים המתאמת את פעילות חיל המדע (חמ"ד), שהוקם זה עתה כמעבדת המחקר והפיתוח הביטחונית הלאומית של ישראל. בשנים 1949–1951 עסקה יחידה מיוחדת של חמ"ד – חמ"ד ג', בפיקודו של רס"ן ד"ר ישראל דוסטרובסקי (לימים פרופ' ויו"ר הוועדה לאנרגיה אטומית) – בחיפוש אחר שדות נפט ומרבצי עפרותאורניום בנגב, זמן קצר לאחר שצה"ל השתלט על הנגב במלחמת העצמאות. על אף שלא נמצאו באזור כמויות אורניום משמעותיות, פעילות זאת הייתה תחילתו של מיזם הגרעין הישראלי.
ב־1951 החלה תקופה של שידוד מערכות נרחב בצה"ל ובמשרד הביטחון, ועם קיצוץ תקציבו הוחלט להיפטר מנטל מימונו של חמ"ד – שתרומתו הצבאית לא הייתה מובנת מאליה לאנשי המטכ"ל, וממילא רוב אנשיו היו אזרחים. הצבא היה מעוניין ברכישת אמצעי לחימה מוגמרים מן המוכן, ולא להשקיע את כספיו המוקצבים במחקר לטווח ארוך שתוצאותיו אינן ודאיות. על רקע זאת החליט בן-גוריון על הרחבת המחלקה המדעית הקטנה לאגף אזרחי במשרד הביטחון, וקבע את שמו – האגף למחקר ותיכוּן (אמ"ת). בראש האגף החדש הוצב מאיר (מוניה) מרדור, איש הרכש הוותיק של ההגנה, ולאגף הוכפפו כל יחידות חמ"ד (כולל היחידות שעסקו, לפי פרסומים שונים, במיזם הגרעין).
ב־1958 הוטל על מרדור להכשיר את אמ"ת לקראת "עידן הפרויקטים החדשים" (ע"פ הגדרתם של בן-גוריון ומנכ"ל משרד הביטחון שמעון פרס). ביצוע שינוי ארגוני, הכולל התרחבות, ושונה שמו ל"הרשות לפיתוח אמצעי לחימה (רפא"ל)", כשמרדור בראשה.
החל משנות ה-60 של המאה ה-20 נראה כאילו התמקדה "רפא"ל" בטכנולוגיית טילים, ועובדיה שקדו בין היתר על פיתוח טילי השפריר. במשך השנים, פיתחה "רפא"ל" מערכות לכל זרועות צה"ל.
בדצמבר 2001, נחתם הסכם שהפך את "רפא"ל" לחברה בע"מבבעלות ממשלתית בשם רפא"ל – רשות לפיתוח אמצעי לחימה בע"מ. במסגרת ההסכם לקחה על עצמה ממשלת ישראל התחייבויות כספיות בסך כ-7.5 מיליארד ש"ח, שכללו את עלות הפרישה המוקדמת של עובדי החברה והשתתפות בשכר בין השנים 2010-2001.[2][3]
באוקטובר 2007 שינתה החברה את שמה לרפאל – מערכות לחימה מתקדמות בע"מ ובכך השמיטה סופית משם החברה את ההתייחסות להיותה רשות ממשלתית בעבר. עם זאת, מבנה החברה נשאר זהה וכן השליטה הממשלתית בה, כאשר 50% מרווחיה השנתיים מועברים למדינת ישראל, והיתר נשאר בידי החברה (לצורכי גדילה, מחקר וכולי).
בשנת 2011 רשמה רפאל שתי הצלחות פומביות גדולות כאשר מערכות "מעיל רוח" (מערכת הגנה אקטיבית לטנקים ורק"ם) ו"כיפת ברזל" (מערכת הגנה אווירית וטיל נגד טילים המיירט רקטות וטילים בינוניים) רשמו יירוטים מבצעים ראשונים והיסטוריים, והוכיחו את יעילותן וכשירותן המבצעית. הצלחות אלה הזניקו את המוניטין של החברה והחברה זכתה על כך בפרס ביטחון ישראל לשנת 2012 עבור פיתוח "כיפת ברזל"[4] ולשנת 2014 עבור פיתוח "מעיל רוח".[5]
ב-2018 חתמה על הסכם שיתוף פעולה עם חברת ROMAERO מרומניה, במסגרתה החברה הרומנית תייצר מערכות הגנה ונשק של רפאל ברישיון, בהן כיפת ברזל. תמורת ההסכם תקבל רפאל מאות מיליוני דולרים ותמלוגים.[6]
ב-13 באוגוסט 2019הקבינט המדיני-ביטחוני אישר את עסקת הרכישה של חברת "אירונאוטיקס" על ידי חברת רפאל ואיש העסקים אביחי סטולרו בסכום של כ-850 מיליון ש"ח,[7] סטולרו מחזיק ב-50% מ"אירונאוטיקס" ורפאל ב-50% נוספים. עם השלמת תהליך הרכישה, "אירונאוטיקס" נמחקה מהמסחר בבורסה.
בספטמבר 2019 רכשה רפאל 50% מחברת "כנפית" ממגדל העמק, המייצרת חלקי מבנה לכטמ"מים. 50% הנותרים נותרו בידי מייסדי "כנפית", שי ושולה פיין.[8]
בספטמבר 2022 רכשה רפאל את חברת פירסון אנג'ינירינג הבריטית, המייצרת ציוד גישור והנדסה קרבית.[9]
בשנת 2009 דיווחה החברה על מכירות שהסתכמו בכ־6.3 מיליארד ש"ח (כ־1.6 מיליארד דולר), ורווחיה באותה השנה – כ־441 מיליון ש"ח.[10] מעל ל־50% מההכנסות וההזמנות של החברה מגיעות מלקוחות מחוץ לישראל, ולפי דיווחי החברה כ־8% מההכנסות מושקעות במחקר ופיתוח (מו"פ).
בשנת 2013 דיווחה החברה על מכירות שהסתכמו בכ־2 מיליארד דולר.
בשנת 2014 מכירות החברה הסתכמו בכ-7 מיליארד ש"ח ורווח נקי של 322 מיליון ש"ח.[11]
בשנת 2015 מכירות החברה הסתכמו בכ-7.8 מיליארד ש"ח ורווח נקי 459 מיליון ש"ח.[12]
בשנת 2016 מכירות החברה הסתכמו ב-8.32 מיליארד ש"ח ורווח נקי של 473 מיליון ש"ח.[13]
בשנת 2017 מכירות החברה הסתכמו ב-8.1 מיליארד ש"ח ורווח נקי של 446 מיליון ש"ח.[14]
בשנת 2018 מכירות החברה הסתכמו ב-9.3 מיליארד ש"ח ורווח נקי של 479 מיליון ש"ח.[15]
בשנת 2019 מכירות החברה הסתכמו בכ-9.7 מיליארד ש"ח ורווח נקי של כ-397 מיליון ש"ח.
בשנת 2020 מכירות החברה הסתכמו בכ-9.5 מיליארד ש"ח ורווח נקי של כ-322 מיליון ש"ח.[16]
חטיבת אוויר ומודיעין – מתכננת, מפתחת, מייצרת ומשלבת מערכות אוויר, ים, ויבשה מקיפות, הכוללות תקשורת, לוחמה אלקטרונית (ל"א), אמצעי נגד אלקטרו־אופטיים, פיקוד ושליטה (פו"ש), בקרה וניהול שדה קרב, קישורי נתונים, מערכות הגנה על גבולות וחופים, פתרונות להגנת העורף, מערכות לפריצת שדות מוקשים, מערכות מעקב, מערכות הדרכה והדמיה.
מִנְהֶלֶת אוויר-שטח ונשק מנגד – מנהלה העוסקת במכלול יכולות התקיפה.
מִנְהֶלֶת אלקטרואופטיקה – בין מוצריה מערכות איכון אלקטרואופטיות ומערכות איסוף ומודיעין כמו 'טופלייט', ‘רקהלייט’ ו’לייטנינג’.
מִנְהֶלֶת תקשוב – מפתחת את כל התשתית התקשובית ומערכות קשר (כולל מערכת ‘בינט’ של רדיו מבוסס תוכנה).
מִנְהֶלֶת המודיעין והסייבר – משווקת מערכות מודיעין, אחיזת שטח וסייבר.
החטיבה למערכות יבשה וים – הוקמה ב-2013. מרכזת פיתוח וייצור מערכות יבשה הכוללות, בין השאר, עמדות נשק, מיגון לרק"ם, מערכות משוגרות-כתף ומערכות לחימה ימיות. בנוסף לאלה תעסוק החטיבה בתחום הגנת התשתיות והמתקנים האסטרטגיים בים וביבשה.
חטיבת מנור וטכנולוגיות (מנועים וראשי קרב) – מפתחת מנועי טילים, מערכות הנעה בחלל, ראשי נפץ ופירוטכניקה, התקני פריצה בשלט רחוק ואמצעי הטעייה ימיים חד-פעמיים. מוצרי המפתח של חטיבה זו כוללים מערכות הנעה שנעשה בהן שימוש בלווייני "אופק" ו"ארוס" ובטיל האנטי-בליסטי "חץ", ומגוון של פריטי ציוד לפריצת דלתות וקירות.
חטיבת מו"פ והנדסה ("מפ"ה") – מאגדת בתוכה מגוון פעילויות, בתוכן בין היתר[17] שטח אלקטרוניקה, שטח מכניקה, שטח אלקטרואופטיקה, שטח תוכנה ושטח מו"א (מערכות אווירונאוטיות).[18]
חטיבת חימוש ותשתיות לאומיות – אחראית על שטח הניסויים הלאומי בשדמה, מרכז המחקר הצבאי, מרכז הדמיית לוחמה אלקטרונית (סמל"א - סייבר מודיעין ולוחמה אלקטרונית)[19][20][21][22] העוסק במחקר מערכות RF, אלגוריתמי עיבוד אות, מערכות אלקטרואופטיות, סייבר, GPS, תקשורת, ניווט הנחיה ובקרה.
RDC – Rafael Development Corporation – הממוקמת במגדלי עזריאלי בתל אביב, היא חברה להשקעות בחברות הזנק המוחזקת בשותפות עם אלרון. החברה הוקמה בתחילת שנות ה-90 של המאה ה-20 במטרה למסחר טכנולוגיות צבאיות שפותחו ברפאל לשימושים אזרחיים. בין השאר השקיעה ב:
חברת "גיוון אימג'ינג" שהוקמה בשנת 1998 ופיתחה גלולה שכוללת מצלמת וידאו זעירה לאבחון אי סדירויות במעי הדק על בסיס פטנט רשום של רפאל.[44] בשנת 2013 נמכרה לחברת "קובידיאן" תמורת כמיליארד דולר.[45]
חברת "מדינגו", שפיתחה משאבת אינסולין ממוזערת לחולי סוכרת ונמכרה בשנת 2010 לחברת "הופמן לה רוש", תמורת 170 מיליון דולר.[47]
חברת "3DV Systems" שפיתחה טכנולוגיה למצלמות וידאו המאפשרת לכידה של ממד העומק בחפצים בזמן אמת, המיושמת במצלמה שפיתחה הקרויה ZCam. נמכרה בשנת 2009 לחברת "מיקרוסופט" תמורת כ-35 מיליון דולר.[48]
חברת "אוונטרי", הוקמה במקור בשם "וויטקום" בשנת 1997 וגייסה כ-20 מיליון דולר, בין השאר מקרן הון הסיכון של ג'ורג' סורוס.[49] נמכרה בשנת 2006 לחברת "יוניטי" הקנדית.[50]
"עמדת רפאל" (OWS עבור Overhead Weapon Station) – עמדה המותקנת על רכב קרבי משוריין ומאפשרת לחייל לבצע ירי כאשר הוא נמצא בתוך הרכב, במרחב מוגן. העמדה כוללת חצובה עליו יושב הנשק, פריסקופ, מערכות אופטיות ומתקן הזנה לתחמושת. הנשק שבדרך כלל מותקן על העמדה הוא מקלעמאג 7.62 מ"מ, והעמדה נקראת בעגה הצבאית "מאג רפא"ל".
קטלנית (Samson RCWS) – עמדת נשק כבדה הנשלטת בשלט רחוק, בדרך כלל חמושה במקלע כבד (0.5 אינץ') או בתותח אוטומטי בקליבר של 20 מ"מ עד 40 מ"מ.