O Laboratório de Bacteriologia surgiu em 1890, como reação às epidemias de febre amarela ocorridas no Brasil entre 1888 e 1889, que mataram mais de 4 mil pessoas. A função do laboratório era a realização de estudos sobre a natureza, tratamento e prevenção de doenças infectocontagiosas. Em pouco tempo após a inauguração de suas atividades, o laboratório passou a ser conhecido como Instituto Bacteriológico Domingos Freire, em homenagem ao seu fundador e primeiro diretor, Domingos José Freire Júnior, professor da Faculdade de Medicina do Rio de Janeiro. Funcionando num sobrado na cidade do Rio de Janeiro, o instituto era responsável por preparar e difundir a vacina contra a febre amarela, desenvolvida por Freire (que acreditava ser um micróbio o causador da doença). Após a morte de Freire, em 1899, a vacina foi abandonada como forma de prevenção à febre amarela e as atividades do instituto foram encerradas, em 1900.