Кафедру створено у 1930 році наказом ректора Харківського авіаційного інституту. Перший завідувач кафедри – Костюк Дмитро Іванович.

У роки Великої Вітчизняної війни інститут знаходився в Казані. Після реевакуації наприкінці 1943 року кафедрі, як і багатьом іншим, прийшлося починати "з нуля". Три невеличкі кімнати склали учбові приміщення кафедри. Не було ні матеріально-технічного оснащення, – ні навчально-методичних посібників. У складі кафедри на цей час було 4 викладачі.

З 1945 року по 1952 рік завідувачем кафедри був Шоломов Олександр Михайлович. У цей період у складі кафедри було вже 8 викладачів. Навчальний процес на кафедрі стабілізувався. Кафедра оснащувалась навчальними посібниками, деталями, складальними одиницями, моделями і кресленнями для індивідуальних завдань.

Курс нарисної геометрії читався 2 семестри, на його вивчення приділялося 102 години. Курс машинобудівного креслення вивчався протягом чотирьох семестрів в обсязі 187 годин. Обсяг домашніх завдань при високих вимогах до якості робіт забезпечував відмінну підготовку студентів.

З 1952 року по 1975 рік кафедрою завідував професор Нев'яжський Яків Ісаакович. Вперше було введено курс "Інженерна графіка" для студентів створених у ХАІ факультетів № З і № 5. Кафедра налагодила творчі зв'язки з харківськими заводами ХТЗ, "Серп і молот", "Механоліт" та ін. Аудиторії кафедри оснащувались креслярськими приладами, складальними одиницями. Стабілізувалися форма й обсяг робочих зошитів, що містять більш ніж 200 задач, які забезпечують становлення просторового мислення в студентів.

З 1975 року по 1987 рік кафедрою завідував доцент Чернецький Микола Михайлович. У цей період у класичні навчальні курси кафедри вводяться елементи аналітичної геометрії та комп'ютерної графіки.

У цей час створено кабінет машинної графіки. Одну з аудиторій оснащено автоматизованим комплексом АРМ-М, дві – комплексами навчального телебачення з відеомагнітофоном, що дозволяє демонструвати навчальні телефільми, які супроводжують лекційні та практичні заняття. Створені й регулярно демонструються навчальні фільми з окремих розділів нарисної геометрії.

В усі часи на кафедрі значна увага приділялась науковій роботі та підготовці кадрів. Доцентом Чернецьким Н.М. підготовлено два кандидати технічних наук.

У 1987 році завідувачем кафедри обрано доцента Кирюшка Віктора Івановича. На кафедрі активізувалося впровадження в навчальний процес курсів комп'ютерної графіки, геометричного моделювання й автоматизації конструкторських робіт. На базі навчальних аудиторій створено 3 комп'ютерних класи, розроблено і впроваджено в навчальний процес велику кількість лабораторних робіт і навчально-методичних посібників з комп'ютерного моделювання геометричних об'єктів.

Відповідно до якісних змін кафедра одержала нову назву – кафедра графічного комп'ютерного моделювання і читає більш ніж 15 різноманітних курсів для всіх спеціальностей, з яких університет готує фахівців.

Навчальний процес на кафедрі йде в ногу з наукою комп'ютерного моделювання. Якщо в 80-х роках студенти вивчали графіку за допомогою таких мов програмування, як Фортран, Турбо-Паскаль, Бейсик, то в цей час цілком освоєно і впроваджено в навчальний процес методику викладання таких програмних продуктів, як AutoCAD-10, AutoCAD-13, AutoCAD-14 та ін., велику частину графічних завдань студенти виконують із використанням цих графічних систем. Колектив кафедри на цей час складає 20 викладачів. У галузі впровадження комп'ютерних технологій у навчальний процес кафедра міцно займає одне з провідних місць в Україні серед аналогічних кафедр інших вищих навчальних закладів.

З 2003 року навчання іноземних студентів на кафедрі нарисної геометрії та комп'ютерного моделювання ведеться англійською мовою. Кафедра однією з перших в Україні на постійній основі почала викладати дисципліни кафедри англійською мовою для студентів іноземців.

З 2007 року очолював кафедру доцент, кандидат технічних наук Сідаченко Олександр Андрійович. В той час кафедрою введено більше 10 різних курсів для всіх спеціальностей, що навчаються у ВНЗ студентів.

У 2010 році кафедру було перейменовано з Кафедри графічного комп'ютерного моделювання на Кафедру нарисної геометрії та комп'ютерного моделювання.

Кафедра проводить значну роботу з підготовки фахівців авіаційної, ракетно-космічної та інших галузей народного господарства, виконує науково-дослідну роботу за замовленнями підприємств і організацій. Для поліпшення якості та обсягів викладання своїх курсів кафедра інтенсивно використовує мультимедійні технології: демонстрація лекційного матеріалу, рішення задач і роботи в графічних системах. У навчальному процесі кафедри використовуються досягнення в галузі комп'ютерного моделювання об'єктів і останні версії програмних продуктів, таких як AutoCAD, Компас, що дозволяє студентам надалі легко адаптуватися до використання графічних систем більш високого рівня (UniGrafix, SolidWorks та інші).

Кафедра підтримує і розвиває наукові та творчі зв'язки з національними та іноземними закладами та організаціями: Донецьким національним університетом, Київським національним університетом будівництва і архітектури, Національним університетом «Львівська політехніка», Українською академією друкарства (м. Львів), Луцьким національним технічним університетом, Національним технічним університетом «ХПІ», Університетом цивільного захисту України (м. Харків), Московським хіміко-технологічним інститутом та іншими.

З жовтня 2017 року виконуючим обов'язки завідуючого кафедри нарисної геометрії та комп'ютерного моделювання (406) призначено Чернявського Андрія Юрійовича.

1 червня 2019 року колектив кафедри нарисної геометрії та комп'ютерного моделювання (406) очолив Чернявський Андрій Юрійович, к.т.н., доцент. Колективом кафедри розробляються та періодично перевидаються методичні вказівки та навчальні посібники для вивчення дисциплін та виконання домашніх завдань студентами з усіх розділів курсу нарисної геометрії, інженерної та комп'ютерної графіки. Викладачі кафедри беруть активну участь в роботі міжнародних, всеукраїнських та міських наукових конференцій. На кафедрі щорічно проводяться Всеукраїнські студентські Олімпіади з нарисної геометрії та геометричного моделювання.

З вересня 2023 року кафедру очолила Мсаллам Катерина Петрівна, к.т.н., доцент.

Відмінна якість освіти забезпечується в першу чергу за рахунок високого рівня викладання. Навчання ведуть викладачі, зайняті науково-технічними дослідженнями в напрямках, преподаваних ними дисциплін, і вони охоче діляться своїми знаннями. Наша головна задача не тільки підготовка фахівців високого професійного рівня, а й виконання наукових робіт на світовому рівні, а також безперервний розвиток методичного забезпечення й лабораторної бази кафедри з використанням останніх досягнень науки і техніки.