تا آنکه مساله توافق کلی در زمینه توسعه همکاری‌های اقتصادی بین ایران و شوروی سابق پیش آمد که در سال ۱۳۴۴پروتکل همکاری‌های دو کشور به امضا رسید واز همین تاریخ بود که به لحاظ متمرکز کردن همه فعالیت‌های وابسته به صنعت گاز شرکت ملی گاز ایران تاسیس شد. شرکت ملی گاز ایران به‌عنوان یکی از چهار شرکت اصلی وابسته به وزارت نفت با سرمایه اولیه ۲۵ میلیارد ریال در سال ۱۳۴۴ هجری شمسی مطابق ۱۹۶۵ میلادی تاسیس شد.
این شرکت از آغاز کار متناسب با رشد و توسعه اقتصادی - اجتماعی کشور و بهره‌گیری از گاز طبیعی به عنوان یکی از منابع مهم در تامین سوخت و تولید انرژی و تحصیل بخشی از ارز مورد نیاز تدریجا به قابلیت‌ها، توانمندی‌ها و امکانات تولید خود (گاز طبیعی) افزوده است. در سال ۱۳۴۴ براساس توافق کلی در زمینه توسعه همکاری‌های متقابل ایران و اتحاد جماهیر شوروی با امضای پروتکلی با زمینه صدور گاز ایران، بانی تاسیس شرکت ملی گاز ایران در همان سال شد که متعاقب آن قرارداد احداث خط لوله سراسری اول و پالایشگاه بیدبلند نیز آغاز شد و در همین راستا بهره‌برداری از کارخانه لوله‌سازی اهواز در سال ۱۳۴۶ آغاز شد.
قرارداد صدور گاز به شوروی از سال ۱۳۴۹ اجرا شد، اما در سال‌های قبل از انقلاب اسلامی استفاده از گاز طبیعی در بخش خانگی و تجاری و حتی صنایع بسیار محدود بوده و مجموع مشترکان این شرکت به بیش از ۵۰ هزار مورد نمی‌رسیده است.