Кафедра заснована в 1930 році. У її складі було всього троє викладачів. Завідував кафедрою доцент І.П. Тарасов, потім – доцент С.І. Козловський.

Кафедрою завідували: професор С.Ф. Чукмасов, кандидати технічних наук, доценти А.В. Петровский, М.Ф. Кузьмін, М.Г. Губенков, О.К. Сидоренко, В.П. Пивоваров, В.П. Шаповалов, В. Ф. Антоненко. Нині кафедру очолює доцент В.І. Кравець.
У різні роки на кафедрі працювали вчені-викладачі: С.М. Нехай, Г.К. Горобець, О.Д. Корнєв, І.І. Лієпа, Е.Г. Шкода, В.С. Партика, А.В. Горбунов, М.П. Настечик, М.В. Довгопол, М.І. Шишков, І.В. Вязова; наукові співробітники: Л.В. Мелешко, Д.І. Коношко, І.І. Томіло, Т.К. Кіловчук, П.М. Цибульов, В.І. Шинкаренко та багато інших.

В 1960–1990 рр. здійснювалися розробки за темами: вплив змащення та поверхневого зміцнення металевими щітками на зносостійкість деталей машин (М.Ф. Кузьмін, М.Г. Губенков, М.І. Огурцов, І.В. Вязова); електрохімічна обробка металів (М.Ф. Кузьмін,О.Д. Корнєв, Г.К. Горобець); технологія одержання полімерних вкладишів підшипників ковзання з акрилових та епоксидних композиційних матеріалів (В.Г. Твердохліб); теоретичні та експериментальні дослідження пневматичних приводів, що працюють на частотах 5–20 Гц (Л.П. Скочко); нові електрокаталізатори на основі двооксиду свинцю (С.В. Ковальов); модифікація термопластичних поліуретанів різними наповнювачами, як на стадії синтезу матеріалу, так та у процесі переробки його у виріб з метою підвищення експлуатаційних властивостей виробів (І.В. Вязова); технологія виготовлення модифікованої деревини для вузлів тертя деталей машин (О.К. Сидоренко, І.І. Лієпа, Д.І. Коношко, В.Г. Твердохліб, В.Г. Бабенко); технологія та установка для нанесення детонаційних покриттів з використанням надзвукових газових імпульсів (О.Д. Корнєв, В.І. Шинкаренко).

Наукові розробки цих років впроваджено більше ніж на 50 підприємствах колишнього СРСР (Одеському припортовому заводі, Невиномиському об’єднанні “Азот”, Горлівському об’єднанні “Стирол”, Могилівському ВО “Хімволокно”, Курському ВО “Хімволокно”, Уральському турбомоторному заводі та багатьох інших), нагороджено срібними та бронзовими медалями ВДНГ колишнього СРСР. З цієї тематики опубліковано близько 300 наукових робіт, у тому числі монографії і навчальні посібники. На кафедрі захищено 12 кандидатських дисертацій.

Одним з напрямків науково-дослідних робіт є створення захисних дифузійних вакуумних покриттів, що мають високу зносо-, корозійно- та жаростійкість (В.П. Шаповалов). Метод дозволяє створювати на поверхні деталей будь-якої форми дифузійні шари, які мають високу щільність, хорошу адгезію з основним матеріалом і регулюються за фазовим складом і структурою. Зазначеним способом можна наносити покриття на залізовуглецеві сплави, кольорові та тугоплавкі метали, тверді сплави, кераміку та скло. Результати досліджень впроваджено на заводах ім. Дзержинського, Криворізькому коксохімічному, Дніпропетровському комбайновому, відзначено двома бронзовими медалями ВДНГ колишнього СРСР.
З вересня 2014 року кафедру деталей машин перейменовано на кафедру прикладної механіки.