Исторические корни кафедры "Материаловедение и технология машиностроения" уходят намного дальше 1930 года, который считается годом основания вуза. Еще в 1923 году, когда на базе инженерного отделения Тимирязевской с.-х. академии (ТСХА) был организован инженерный факультет с отделениями с.-х. механики и гидромелиорации, была создана кафедра технологии металлов, заведующим которой стал профессор Н.Ф. Черновский.
В 1930 году на базе факультета механизации и электрификации ТСХА и факультета электрификации Ломоносовского института был создан Московский институт механизации и электрификации сельского хозяйства (МИМЭСХ). В его состав вошла кафедра «Технология металлов и дерева» с лабораторией металловедения и учебными мастерскими с отделениями: механическим, слесарным, горячей обработки и деревообделочным. В механическом отделении было установлено 10 станков: 5 токарных, 4 фрезерных, 1 долбежный. В слесарном отделении были два верстака и разметочные плиты. Первым заведующим кафедрой стал к.т.н., доцент А.И. Круковский (1930–36 гг.).
За время своего существования кафедра перетерпела ряд реформирований, которые оставили в ее истории заметный след. На некоторый период (1938 г.) она была объединена с кафедрой "Ремонт машин". В 1960-63 гг., при слиянии трех вузов - ТСХА, МИМЭСХ и МИИВХ (Московского института инженеров водного хозяйства) ее объединили с частью кафедры "Технология металлов и детали машин" МИИВХ. После разделения вузов кафедра под новым названием "Технология металлов и новых материалов" просуществовала до 1981 года, когда на ее базе были созданы две кафедры: "Технологии машиностроения" и "Материаловедение".
В разные периоды кафедрой руководили известные ученые, внесшие большой вклад в развитие отечественной науки: к.т.н., доцент А.А. Левиков (1936-1942), д.т.н., профессор Н.Ф. Болховитинов (1942-1956), д.т.н., профессор М.О. Якобсон (1956-1960).
Более 30 лет руководил кафедрой заслуженный деятель науки и техники РФ, д.т.н., профессор С.С. Некрасов. В сентябре 1960 г. он был назначен заведующим объединенной кафедрой технологии металлов, продолжил руководить кафедрой после разделения вузов в 1963 г.
После разделения кафедры на две в 1981 г. профессор С.С. Некрасов руководил кафедрой технологии машиностроения вплоть до 1992 г. Подготовил четырех докторов и 40 кандидатов технических наук. В течение ряда лет С.С. Некрасов был членом Экспертного Совета ВАК, членом секции по механизации, электрификации и мелиорации сельского хозяйства Комитета по Ленинским и Государственным премиям в области науки и техники СМ СССР, главным редактором научных трудов МИИСП, членом Советов ряда организаций.
В последующие годы (1992-1997) кафедрой технологии машиностроения руководили: к.т.н., профессор В.Д. Кренев, с 1997 по 2000 гг. – д.т.н., профессор В.Ф. Карпенков. С 2001 по 2012 гг кафедрой руководил д.т.н., профессор В.В. Стрельцов, который одновременно являлся проректором университета по научно-исследовательской работе. В 2012 году и.о. зав. кафедрой был назначен к.т.н. доцент И.Л. Приходько.
Заведующим кафедрой материаловедения был назначен доцент Г.К. Потапов, который руководил ею до 1997 г.
Геннадий Кузьмич Потапов являлся известным в стране специалистом в области восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники, в частности различного вида наплавки и напыления, в том числе гальванического, ТВЧ, плазменного, электроконтактного и фрикционного методов нанесения износостойких и противозадирных покрытий. Так, его докторская диссертация, успешно защищенная в 1988 году в диссертационном совете МИИСП, была посвящена этому направлению и называлась: «Интенсификация электротехнологических процессов формирования износостойких покрытий из порошковых сплавов при восстановлении сельскохозяйственной техники».
В последующие годы (1997 - 2013) кафедрой материаловедения руководили:
В сентябре 2013 г. произошло слияние кафедр под названием «Материаловедение и технология машиностроения». Заведующим объединенной кафедрой был назначен д.т.н., доцент А.С.Кононенко.
С сентября 2014 г. объединенной кафедрой заведует д.т.н., профессор Гайдар Сергей Михайлович.
Кафедра постоянно обновляла свое оборудование, расширяла площади. Качественный скачок в развитии кафедры относится к 1956 г., когда она из отдельных помещений переехала в 4-й учебный корпус и разместила на его площадях механическое, слесарное, литейное, сварочное и кузнечное отделения, лаборатории металлографии, термическую и режущего инструмента. Большую работу по оснащению кафедры проводили заведующие лабораторией М.Ф. Савин и С.И. Солозобов. Многие годы отдали кафедре мастера производственного обучения М.У. Гостева, А.Г. Маркина, Д.Г. Смоляков.
Вторым периодом усиленного пополнения кафедры оборудованием был период после организации в 1964 году факультета «Организация и технология ремонта машин», на котором был введен курс «Технология сельскохозяйственного машиностроения».