La sede actual del ICML en Ciudad Universitaria fue construida para el Departamento de Ciencias del Mar y Limnología en el Instituto de Biología y terminada en 1972.A partir de la adquisición de los buques oceanográficos y del trabajo continuo en las tres sedes foráneas, originalmente estaciones de campo, se vio con la necesidad de contar con lugares para tránsito, almacenaje y distribución de equipo y refacciones de gran tamaño y volumen. Con la Creación del CCML en 1973 la UNAM decidió establecer una política de investigación y educación superior en las ciencias del mar y la limnología. Con base en la experiencia adquirida en el proyecto de la UNAM en el año 1974 se amplió al ámbito nacional iniciando el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT) el plan nacional para crear una infraestructura en ciencias y tecnologías del mar que abarcó varias instituciones del país y fue extendido con apoyo del PNUD UNESCO hasta el año 1981.
Debido al crecimiento que tuvo el CCML e importancia que adquirió la biblioteca del ICML pasó a formar parte de la Unidad de Bibliotecas de la Investigación Científica ahora Biblioteca Conjunta en Ciencias de la Tierra (BCCT).
La sede Mazatlán en Mazatlán, Sinaloa fue establecida en 1971 como resultado de trabajos realizados por el Departamento de Ciencias del Mar y Limnología del Instituto de Biología en un contrato con la entonces Secretaría de Recursos Hidráulicos. Originalmente se instaló en la Estación de Biología pesquera de la entonces Subsecretaría de Pesca de la SIC. Posteriormente fue trasladada a una casa habitación que la alojó hasta la adquisición de un terreno en el Cerro del Crestón donde se encuentran las actuales instalaciones. La sede Mazatlán se inauguró el 3 de noviembre de 1976, con terreno en el antepuerto para embarcadero y donde actualmente se encuentra el muelle para la base de operaciones del buque oceanográfico B/O El Puma.
La Estación El Carmen, en Ciudad del Carmen, Campeche fue consecuencia de trabajos realizados en la región desde 1958. Originalmente fue construida por el Gobierno del Estado de Campeche y el Municipio de Ciudad del Carmen y puesta a disposición de la UNAM. A finales de los años 70 las autoridades universitarias decidieron adquirir un terreno y construir instalaciones adecuadas para la investigación científica que se concluyeron en julio de 1980.
El resultado de los esfuerzos realizados entre 1973 y 1980 produjo un desarrollo notable de la infraestructura física y humana del CCML permitiendo la creación en 1980 de la estación Puerto Morelos en el Caribe. La Estación Puerto Morelos, en Puerto Morelos, Quintana Roo se sitúa en el norte del Mar Caribe. Ésta es el resultado de la investigación realizada en la temática de los arrecifes de coral y su aprovechamiento con fines farmacológicos y los recursos asociados como la langosta. Inicialmente se alquilaban habitaciones en hoteles en la playa. En 1979 el Gobierno del Estado donó un terreno donde se edificó la estación, una bodega en una primera etapa que se concluyó en el año 1980. En 1981 se concluyó la segunda etapa de construcción, la Unidad Habitacional y comedor que fueron inaugurados en 1984.