Кафедра зоологии является ровесницей университета. За время своего существования кафедра своей педагогической деятельностью способствовала подготовке в стенах университета многих тысяч специалистов различных отраслей сельского хозяйства страны и внесла своей научной работой существенный вклад в развитие сельскохозяйственной зоологии. Первым профессором и заведующим кафедрой общей и сельскохозяйственной зоологии и сравнительной анатомии (1865–1867) был известный зоолог, анатом и физиолог Я.А. Борзенков – ученик К. Рулье. В разное время кафедрой заведовали профессора: К.Э. Линдеман (1867-1894); Н.М. Кулагин (1894–1940); А.А Парамонов (1940–1948); Н.И. Нуждин (1949–1952); И.И. Соколовская (1952–1956); Б.А. Кузнецов (1956–1979); доцент Л.В. Жирнов (1979–1985); профессора В.А. Александров (1986–2000) и Г.И. Блохин (2000–2021). С 2021 г. г. и по настоящее время кафедрой заведует А.А. Кидов.
С первых дней своего существования кафедра является организационным центром в области изучения диких и сельскохозяйственных животных). Основы этого были заложены еще Я.А. Борзенковым (диссертация называлась «Из истории развития яйца и яичника у курицы»). Его учеником и преемником К.Э. Линдеманом были начаты исследования по сельскохозяйственной и лесной энтомологии, заложены основы целой школы энтомологов. Невозможно переоценить для развития сельскохозяйственной зоологии деятельность академика Н.М. Кулагина и Б.А. Кузнецова. Развиваемая ими прикладная тематика охватывала проблемы охраны природы, акклиматизации животных, разработку научных основ рационального рыболовства и рыбоводства, охотничьего промысла, звероводства, пчеловодства, шелководства и т.д. Академик Н.М. Кулагин с 1919 г. возглавлял Комитет по охране памятников природы при Наркомпросе РСФСР, с 1923 г. — секцию охраны природы Госплана РСФСР, с 1925 г. — Государственный комитет по охране природы, в 30-х гг. был членом Комитета по заповедникам. Им и его учениками впервые на научную основу было поставлено изучение вопросов пчеловодства, рыбоводства, пушного дела, борьбы с вредителями сельского хозяйства, охраны и акклиматизации промысловых животных, охраны редких и исчезающих животных, выявление причин их вымирания. В 1911 г. по инициативе Н.М. Кулагина при Московском сельскохозяйственном институте были организованы Курсы охотоведения, внесшие большой вклад в становление охотоведческого образования, а в 1913 г. было организовано отделение «Рыбоведение», которое он и возглавил. В 1923 г. отделение преобразуют в рыбохозяйственный факультет МСХА им. К.А. Тимирязева, а в 1930 г. на базе этого факультета был создан Московский технический институт рыбной промышленности и хозяйства.
В 1920 г. из кафедры зоологии было выделено новое структурное подразделение – кафедра сельскохозяйственной и лесной энтомологии. Академик Н.М. Кулагин был основоположником высшего образования по пчеловодству и в течение четырех десятилетий возглавлял пчеловодство нашей страны. По инициативе Н.М. Кулагина в академии были созданы Музей пчеловодства и Зоологический музей, впоследствии названные его именем. В 1940-е гг. из кафедры зоологии в самостоятельные подразделения на зоотехническом факультете выделены кафедра пчеловодства и кафедра прудового рыбоводства.
В 1940 г. кафедру возглавил профессор А.А. Парамонов. Важная часть его исследований – разработка эволюционной теории, исследование изменчивости и ее форм, основных принципов филогенетики, направленности процессов биологической эволюции. Профессором А.А. Парамоновым были изданы учебник и хрестоматия по дарвинизму. С именем А.А. Парамонова связаны организация и развитие у нас в стране фитогельминтологии –самостоятельной научной дисциплины о нематодах – паразитах растений, создание отечественной школы фитогельминтологов.
В период с 1949 по 1952 гг. кафедрой зоологии заведовал известный генетик – профессор Н.И. Нуждин. Область его научных исследований –эволюционное учение и радиобиология.
В 1952–1956 гг. кафедру возглавляла профессор И.И. Соколовская. Она – один из авторов технологии криоконсервации спермы домашних животных.
Более 20 лет (с 1956 по 1979 гг.) кафедрой заведовал профессор Б.А. Кузнецов. Им, помимо исследований по фаунистике, систематике и зоогеографии, велись также работы по охотоведению, дичеразведению, звероводству, товароведению пушно-мехового сырья. Был организован факультетский курс звероводства для подготовки специалистов-звероводов. Профессор Б.А. Кузнецов создал целую школу биологов, внесших заметный вклад в развитие различных направлений зоологии. В разные годы на кафедре работали его ученики – доценты Л.Н. Катонова и С.В. Сидоров, профессора В.А. Александров, Г.И. Блохин, В.В. Петрашов и В.В. Рожнов
В 1979 г. кафедру возглавил доцент Жирнов Л.В. Основное направление его научной работы – биология и охрана копытных аридных зон Евразии.
С 1986 по 2000 гг. кафедрой заведовал профессор В.А. Александров. Под его руководством была начата подготовка студентов по специализациям «Зоокультура», «Кинология», «Фелинология» в рамках специальности «Зоотехния».
С 2000 по 2021 гг. кафедрой руководил профессор Г.И. Блохин – известный специалист по пушному звероводству, дичеразведению, охотничьему и служебному собаководству. Он был инициатором открытия на зооинженерном факультете программ подготовки студентов по направлению «Биология», в том числе профилей «Зоология», «Кинология», «Охотоведение». На кафедре продолжают работать его ученики – А.А. Кидов, Л.С. Дроздова.