Het schip diende als een oceanografisch onderzoeksschip. De Zénobe Gramme onderzocht de zeestromingen en de vorming van zandbanken voor de kust, maar evenzeer het akoestische profiel van Duitse mijnenvegers en vervuiling door koolwaterstoffen. De Zénobe Gramme kreeg de leuze “Quarendo invenies” (Wie zoekt die vindt). Het schip werd vanaf 1970 ingezet als school- en trainingsschip voor officieren en onderofficieren en dient eveneens als representatieschip.

Het onderzoeksschip Zénobe Gramme werd gebouwd op de Boelwerf in Temse in 1960-1961. Het schip werd ontworpen door de scheepsbouwingenieur Frank Van Dyck. Het lijnenplan was geïnspireerd op de Kalinika, het jacht van de directeur van de Boelwerf. Er werden opdrachten uitgevoerd in onder andere de Middellandse Zee, de Oostzee, IJsland en Noorwegen. De Zénobe Gramme is het enige zeilschip dat de Belgische marine in dienst heeft. In 1976 stak het schip een eerste keer de Atlantische Oceaan over tijdens de Tall Ships Race en won dat jaar de Cutty Sark Trophy voor het verlenen van bijstand aan twee andere schepen. Ook nadien volgenden de deelnames aan langeafstandswedstrijden elkaar op. Het schip legde tussen de oplevering eind 1961 en 2011 328.000 zeemijlen af.