Lietuvos nacionalinės miškų inventorizacijos sistema – daugiamečių tyrimų ir tobulinimų rezultatas. Atlikus pirmus bandomuosius miškų inventorizacijos atrankiniais metodais darbus 1966 - 1968 m. m. Kazlų Rūdos ir Prienų miškuose, 1969 m. statistiniu metodu buvo inventorizuoti visi Lietuvos valstybiniai miškai (A. Kuliešis, 1971, V. Antanaitis ir kt., 1973, J. Repšys ir kt., 1973). Tuomet buvo planuojama statistines inventorizacijas kartoti kas 10 metų, tačiau jos nebuvo tęsiamos dėl eilės priežasčių.
Visų pirma 1969 m. inventorizacija buvo orientuota į vienkartinį apskaitos atlikimą. Atrankos schemoje nebuvo pastovių apskaitos barelių, užtikrinančių atrankos nepertraukiamumą. Lietuvoje be to nebuvo metodiškai pasiruošta tokiam darbui. Nebuvo metodikų, normatyvų taksacinių rodiklių įvertinimui atskirame barelyje, panaudojant mažas atrankas. Kai ką iš miškininkų šokiravo gautas gana didelis augančių medžių tūris (vidutiniškai 165 m³/ha lyginant su tuo metu paskelbtu ir dažnai cituojamu 1958 - 1963 m. miškotvarkos nustatytu - 120 m³/ha arba 1966 m. miško fondo apskaitos metu nustatytu - 113 m³/ha vidutiniu tūriu. Nebuvo atsižvelgta į tai, jog inventorizacijas, kurių tūriai buvo lyginami, skiria beveik dešimtmetis ir kad faktiniai tūrių skirtumai, atsižvelgus į laiko faktorių, tesiekia tik 7,3%. Išvardintos priežastys lėmė tai, kad atrankinė visos šalies miškų inventorizacija tuomet nebuvo pradėta reguliariai vykdyti.
Tačiau 1969 m valstybinių miškų inventorizacija atrankiniais metodais suvaidino žymų vaidmenį tobulinant miškų apskaitą. Pokario metais, siekiant apsaugoti Lietuvos miškus nuo besaikio kirtimo, medienos tūriai buvo žymiai sumažinti. 1958-1963 m. ir vėlesnių miškotvarkų metu nustatyti medienos tūriai “augo” sparčiau nei tai galima buvo paaiškinti medynų tūrio prieaugiu ar jo kaupimu medyne. 1969 m. atrankinės inventorizacijos duomenys leidžia šiandien subalansuoti viso pokario periodo Lietuvos miškų medienos tūrio dinamiką, nustatyti to meto miškų inventorizacijos paklaidas, gauti pagrįstą medienos tūrio prieaugio balansą.
1976 m., siekiant sukurti medynų našumo kontrolės metodą, Dubravos miške buvo pradėti nepertraukiamos NMI dideliuose miško masyvuose, o Jonavos miškų urėdijos Svilonių girininkijoje - atskirų medynų inventorizacijos bandomieji darbai (A. Kuliešis, 1981, 1989). Esminis šių inventorizacijų skirtumas nuo iki šiol vykdytų yra pastovių apskaitos barelių, neisiskiriančių iš aplinkos ir be kita ko naudojamų ūkinės veiklos kontrolei, derinimas atrankos schemose su laikinais bareliais. Buvo sukurtos iš esmės naujos barelių skyrimo, ženklinimo, duomenų apdorojimo ir analizės metodikos miškų dideliuose plotuose medienos prieaugio ir jo balanso dinamikos įvertinimo teoriniai ir metodiniai pagrindai (A.Kuliešis, 1989, 1991, 1994, 1998).
1996 m. bandomieji nepertraukiamos NMI darbai buvo tęsiami Kazlų Rūdos mokomosios miškų urėdijos Jūrės girininkijos miškuose (A. Kuliešis, 1996, A. Kasperavičius, 1997). Pagrindinis darbo tikslas - galutinai pasiruošti nepertraukiamai atrankinei Lietuvos miškų inventorizacijai, patobulinant jos metodiką, apskaitos vienetus, jų konstrukciją, sukuriant darbų technologiją, pagrįstą moderniais matavimo instrumentais bei duomenų registravimo priemonėmis, paruošiant duomenų rinkimo, kontrolės ir saugojimo bei apdorojimo PK programas. Pirmą kartą atrankinėje Lietuvos miškų inventorizacijoje 1996 m. buvo panaudoti ultragarsiniai atstumų matuokliai, medžių padėtis nustatyta pagal atstumo ir krypties matavimą, duomenų registravimui panaudoti lauko kompiuteriai, kiti šiuolaikiniai medžių matavimo prietaisai. 1998 m. buvo išbandyti, o 1999 m. NMI praktikoje pradėti taikyti GPS imtuvai.
Atliktų tyrimų rezultate buvo sukurtos teorinės, metodinės ir praktinės prielaidos nepertraukiamai NMI atrankiniais metodais Lietuvoje organizuoti.
1998 – 2002 metais visuose Lietuvos miškuose buvo įsteigta 5,6 tūkst. pastovių apskaitos barelių. 2003 – 2007 metais atliktas pastovių apskaitos barelių permatavimas, papildomai sukurta laikinų apskaitos barelių sistema. Baigus antrąjį Nacionalinės miškų inventorizacijos penkmetį, išmatuota daugiau kaip 5,7 tūkst. pastovių, apie 1,9 tūkst. laikinų ir 0,4 tūkst. kirtimų apskaitos barelių.
Antroji nacionalinė (2003-2007) miškų inventorizacija atrankos metodu užbaigė Lietuvos miškų inventorizacijos sistemos formavimą. Šiuo metu ši sistema apima nacionalinę miškų inventorizaciją (NMI) atrankos metodu, ištisinę atskirų miško sklypų (SMI) ir prieškirtiminę medynų inventorizaciją (PMI). 2004 m. atliktas NMI ir SMI auditas parodė, jog NMI duomenys yra objektyvūs, be poslinkio ir pilnai gali būti naudojami kitų miško inventorizacijų rezultatų įvertinimui.
2008–2012 m. ir 2013–2017 m. atliktos trečioji ir ketvirtoji NMI. Šios inventorizacijos buvo atliekamos pilnai išlaikant ankstesnių inventorizacijų atrankos schemos tęstinumą. Kasmetiniai matavimai buvo vykdomi prisilaikant ankstesnių matavimų laiko grafiko, užtikrinant laiko tarp pakartotinų matavimų trukmę 5 metai ±20 dienų. Lygiai po 10 metų, 2019 m., laikinų barelių matavimas buvo atnaujintas, tęsiant 2008 metais sustabdytus darbus.
Trečiosios inventorizacijos pabaigoje, 2012 metais, siekiant vykdyti ŠESD apskaitą, apskaityti šalies žemės naudmenų kaitą ir įvertinti kasmetines ŠESD emisijas ir absorbciją miškuose ir kitose žemės naudmenose, NMI matavimai buvo išplėsti ir pradėti vykdyti visoje šalies teritorijoje. 2012–2016 metais buvo atliktas pirmas visų pastovių apskaitos barelių ne miško žemėje matavimas: bareliuose ar jų sektoriuose ištirtas dirvožemis, įvertinti medžių ir krūmų biomasės ištekliai, bei pasirengta žemės naudojimo keitimo stebėjimui ir biomasės pokyčių ne miško žemėje apskaitai. Visoje atrankos schemoje identifikuotų pastovių apskaitos barelių ne miško žemėje permatavimai pradėti 2017 metais. Jų metu matavimai atliekami tik tuose apskaitos bareliuose, kuriuose yra tikėtina žemės naudojimo kaita arba sumedėjusi medžių ar krūmų augalija buvo inventorizuota praeitos inventorizacijos metu.
Be to, III–IV inventorizacijų metu toliau buvo tobulinama NMI sistema: 2008 metais pradėtas žuvusių medžių ir apskaitos medžių kelmų puvimo (suirimo) stebėjimas, 2011 metais buvo patikslinta vidutinio medžio aukščio įvertinimo metodika. Nustačius aukštą NMI duomenų
patikimumą bei vadovaujantis Lietuvos Respublikos miškų įstatymo 13 straipsniu 2010 metais NMI duomenys pradėti teikti Valstybinei miškų apskaitai ir Lietuvos Miškų ūkio statistikai (Lietuvos miškų, 2010).