Кафедра была образована в первый год существования Ульяновского политехнического института в 1957 г. и называлась «Детали машин», ее первым заведующим был первый директор института канд. техн. наук, доцент И. И. Шабанов. Кроме него в ее состав входили Л.М. Дядькин, Н.Л. Клячкин, М.Т. Суконнов, А.А. Суконнова, А.И. Джавахия, А.И. Ерепов и В.Н. Демокритов, который впоследствии возглавлял кафедру до 1997 г.
В. H. Демокритов окончил среднюю школу с золотой медалью, в том же году поступил в МВТУ им. Н.Э.Баумана - получил диплом с отличием. Работал на Челябинском металлургическом заводе мастером, ведущим конструктором отдела главного механика, а с 1959 г. - начальником бюро подъемно-транспортных сооружений проектно-технического отдела завода УАЗ. В 1958-1962 гг. преподавал в Ульяновском политехническом институте по совместительству, в 1965 г. защитил кандидатскую диссертацию в МВТУ им. Н. Э. Баумана. С 1966 г. работал доцентом, с 1967 г. после кончины И. И. Шабанова заведовал кафедрой «Детали машин» (затем «Основы проектирования машин») до 1997 г. В 1981 г. зав. кафедрой В.Н. Демокритов защитил докторскую диссертацию, с 1983 г. - профессор; являлся действительным членом академии транспорта РФ.
Первым аспирантом был ныне работающий канд. техн. наук, доцент А. В. Олешкевич.
В 1968 г. на кафедру были приняты первые выпускники: В. И. Репин, А. Ф Кочетков, которые окончили с отличием УлПИ. В.И. Репин защитил кандидатскую диссертацию, А.Ф. Кочетков работал ст. преподавателем. В 1964 г. на кафедру был принят А.И. Ерепов после окончания УСХИ. Был зам. декана вечернего машиностроительного факультета, работал ст. преподавателем. В 1971 г. был принят на кафедру В. Я. Недоводеев. После окончания УлПИ, работал на кафедре ассистентом, в 1982 г. закончил аспирантуру при Ленинградском политехническом институте, а с 1985 г. работает доцентом кафедры. В 1977 г. после окончания УлПИ был принят на кафедру А. В. Олешкевич. С 1977 г. работал на кафедре ассистентом, ст. преподавателем, а в 1987 г. защитил кандидатскую диссертацию, с 1995 г. работает доцентом. В 1973 г. был принят на кафедру канд. техн. наук И.Ф. Дьяков, он в 1964 г. окончил Саратовский ПТИ. В 1970 г. защитил кандидатскую диссертацию. С 1970 по 1973 гг. работал с.н.с. в Поволжском филиале НИИАТ. Работал на кафедре доцентом, защитил докторскую диссертацию - в 1996 г., с 1997 г. кафедру возглавляет д-р техн. наук, профессор И.Ф. Дьяков, он является действительным членом академии транспорта РФ. Д.т.н., профессор Дьяков И.Ф., является членом редколлегии зарубежного журнала «Transport», награжден медалью «За достигнутые успехи в развитии народного хозяйства СССР», удостоверение № 42217 от 23.12.1970г., вручен памятный знак «200 лет военно-научному комитету Вооруженных сил» № 10 от 08.02.2012 г. В 1967 г. В. И. Тарханов окончил конструкторско-механический факультет МВТУ им. Н. Э. Баумана по спец. «Гусеничные и колесные машины», затем рабо-тал конструктором ОГК Свердловского завода транспортных машин. В 1973 г. был принят на кафедру, в 1974 г. защитил кандидатскую диссертацию, работает доцентом кафедры. В 1971 г. был принят на кафедру И. С. Антонов, который защитил кандидатскую, затем докторскую диссертацию. С 1989 г. был принят на кафедру Р.М. Садриев, работал ассистентом, с 2000 г. старшим преподавателем кафедры «Детали машин» (затем «Основы проектирования машин»), а с 2007 г. после защиты диссертации на должности доцента. Кафедра подготовила трех кандидатов и трех докторов технических наук.
С 1982 г. кафедра имеет свою аспирантуру. Ежегодно на кафедру поступают выпускники вузов в очную и заочную аспирантуру.
Научное направление кафедры – «Оптимизация и прочность конструкций». Много лет выполнялись НИР по программе САПР Минвуза РСФСР и программе стандартизации по надежности, прочности и износостойкости деталей машин, Госстандарта и АН РФ. Кафедра принимала активное участие в госбюджетной финансируемой теме «Разработка элементов конструкций кранов и грузовых автомобилей с повышенной надежности по программе «Надежность» инженерной Академии. Кафедра регулярно проводит международные конференции «Современные научно-технические инновационные проблемы транспорта». По научной специальности 05.13.12. «Системы автоматизации проектирования. Промышленность» имеется совет, работают над кандидатскими диссертациями аспиранты очного и заочного обучения. Опубликованы монографии, статьи в центральной печати, (в журналах «Вестник машиностроение», «Известия вузов. Машиностроение», «Автомобильная промышленность», «Автомобильный транспорт», «Автоматизация и современные технологии»), и в странах зарубежья.
Все учебные пособия по дисциплинам кафедры выпускаются с грифом УМО. Ежегодно принимают активное участие студенты в НИРС, выступают с докладами на внутривузовских студенческих научно-технических и международных конференциях. В соавторстве с преподавателями опубликовывают статьи и получают авторские свидетельства, программные продукты. В 1995 г. на машиностроительном факультете был открыт прием на специальность «Автомобиле- и тракторостроение». Подготовка инженеров была поручена кафедре «Основы проектирования машин». Она получила название «Основы проектирования машин и автомобилестроение». В ее состав входил цикл «Автомобилестроение». В 2002 г. цикл вошел в состав новой кафедры «Автомобили», а за кафедрой «Основы проектирования машин и автомобилестроение» сохранилось ее прошлое название «Основы проектирования машин».
Кафедра сотрудничает с зарубежными вузами: 1. Белорусско-Российский университет (Республика Беларусь, г. Могилев); 2. Вильнюсский технический университет им. Гедиминаса (Литва, г. Вильнюс). На кафедре работают 6 преподавателей, все со степенями и званиями, проф. Дьяков И.Ф. – член диссертационного совета. Основные методические труды, созданные сотрудниками кафедры, заключа-ются в разработке учебных пособий, методических указаний по лабораторным работам, домашним заданиям и курсовому проектированию. Все студенты выполняют курсовые проекты на ЭВМ.