Ingelstam ledde uppbyggnaden av Optiknämndens laboratorium, från 1955 Institutet för optisk forskning, vars chef han var till 1978. Ingelstam har givit betydande bidrag till den moderna optikens etablering i Sverige, bl.a. inom fysikalisk optik och optisk mätteknik, samt engagerat sig i både internationellt samarbete och tekniköverföring forskning–industri.