Frei Otto se během své bohaté kariéry podílel na konstrukčních návrzích řady přelomových staveb, u nichž potvrzoval výbornou pověst německého inženýrství. Kromě hledání inovativních cest pro konkrétní realizace byl Otto také činný na akademické půdě, kde se mohl pouštět do vynalézání nových druhů konstrukcí a materiálových možností bez vztahu ke konkrétní stavbě. Mohl si tak počínat daleko svobodněji, neboť neměl ruce svázané tradičním investorem.
V roce 1964 založil Otto na stuttgartské technice "Instituts für leichte Flächentragwerke" (Institut lehkých plochých konstrukcí), který sám vedl až do roku 1990 (následně převzal vedení
Jörg Schlaich a od 2001 institut vede
Werner Sobek). V roce 1969 se Otto stal zakladatel samostatného výzkumného oboru "Weitgespannte Flächentragwerke" (Vysokorozponové ploché konstrukce).
Pavilon, v němž institut dodnes sídlí, vznikl v roce 1967 jako prototyp německého pavilonu pro světovou výstavu Expo'67 v kanadském Montrealu.
Institut začínal v 60. letech s pouhými šesti studenty, ale po úspěchu v Montrealu a především po realizaci olympijského stadionu v Mnichově 1972 se rázem rozrostl na sedmdesát studentů. V pavilonu dodnes sídlí část inženýrského ústavu, který se od Ottových časů významně rozrostl a současně si podržel světový věhlas a potýká se žádostmi o spolupráci z celého světa.
Otto své působiště na akademické půdě pojmenoval “Spinnerzentrum“, co lze v němčině vyložit dvojznačně jako místo pro dovádění (dělání bláznovin) a zároveň splétání sítí. Objekt tvoří lanová konstrukce vynášená na jediném sedmnáctimetrovém pylonu se střechou, která má v interiéru dřevěná podhled a z vnějšku šedé eternitové šindele (mezi těmito vrstvami ještě byla minerální vlna a asfaltová lepenka). Vnitřní prostor není nijak členěn. Všichni studenti i učitelé se nachází pod jednou společnou střechou a mohou si plochu přizpůsobovat podle aktuálního programu. Již za Otta probíhala výuka také v okolí pavilonu. Nešlo jen o teoretický výklad, ale také realizace fyzických modelů. Celý Ottův institut připomíná oázu. Však také příroda byla pro Otta největším zdrojem inspirace. Stačí se jen dobře dívat okolo sebe. Drobný pavilon se ukrývá v zalesněné části na severovýchodním okraji univerzitního campusu ve stuttgartské čtvrti Vaihingen. Na trávníku v okolí pavilonu jsou rozesety pokusné modely z různých materiálů a ve výsledku připomínají sochařskou zahradu. Frei Otto a jeho následovníci jen potvrzují, že statika může být poetickým povoláním.