Кафедра была организована в 1961 году в составе механико-технологического факультета.
Создал кафедру Каган Борис Моисеевич- известный учёный и конструктор, доктор технических наук, профессор, руководитель отдела всесоюзного НИИ Электромеханики. Кафедра называлась «Автоматика и средства автоматизации», имела статус общетехнической, располагалась в ауд. В207 и В208. Преподавательский состав формировался в основном из выпускников МАМИ: Доенин В.В., Суслин В.П., Харитонов В.И., Катанаев Н.Т.
В 1963 году Б.М. Каган разработал проект создания вычислительного центра в МАМИ. Под руководством Б.М. Кагана были созданы лаборатории автоматики и электроники и налажено обучение студентов всех факультетов по дисциплинам «Электроника» и «Теория автоматического управления». Была открыта аспирантура.
С 1965 г. по 1987 г. кафедрой руководил доктор технических наук, профессор Вихман Виктор Семёнович. Его научные интересы связаны с проблемой автоматизации металлообрабатывающих станков с использованием фотоэлектрических средств контроля.
Личный вклад В.С. Вихмана в развитие кафедры велик. Была создана лаборатория информационно-измерительной и микропроцессорной техники (В205) и налажено обучение студентов по дисциплинам «Информационно-измерительная техника» и «Микропроцессорная техника».
В 1985 г. кафедра была переименована по инициативе В.С. Вихмана в «Автоматика и микропроцессоры».
Под руководством В.С. Вихмана коллектив кафедры работал над проблемами моделирования человеко-машинных систем (руководитель Катанаев Н.Т.), управляемости и устойчивости автомобиля (руководитель Морозов Б.И.), телевизионно-вычислительных систем контроля (руководитель Харитонов В.И.).
С 1987 года кафедрой руководит профессор, кандидат технических наук, действительный член Академии информатизации образования, Харитонов Валерий Иванович. Его научные интересы связаны с информационно-измерительной техникой и современными педагогическими технологиями.
Под руководством В.И.Харитонова кафедра в 1993г. получила статус выпускающей и приступила к выпуску специалистов по направлению «Автоматизация и управление».
В 1994 году В.И.Харитонову было поручено создать в МГТУ "МАМИ" новый факультет «Автоматизация и управление» и кафедра «Автоматика и микропроцессоры» вошла в состав нового факультета.
С 1994 г. по 2004 г. факультетом руководил В.И. Харитонов, совмещая должности декана и заведующего кафедрой. За это время под руководством В.И. Харитонова кафедра «Автоматика и микропроцессоры» открыла в 2001 году специальность «Управление и информатика в технических системах», в 2003 году магистратуру по направлению «Автоматизация и управление», лабораторию систем управления (В308), лабораторию вычислительные машины, системы и сети (В502).
В 2005 году по инициативе Харитонова В.И. кафедра была переименована в «Автоматика и процессы управления».
В учебной работе преподаватели кафедры уделяют большое внимание внедрению технологий и средств дистанционного образования, включая его, программное, информационное и организационное обеспечение, компьютерное и телекоммуникационное оборудование. Компьютеризация учебного процесса обеспечивается компьютерами, объединёнными в локальную сеть и оснащёнными обучающими и информационными программами, имеется выход в Интернет во всех лабораториях кафедры. Кафедра имеет собственный web-сайт.
Научно-исследовательская работа ведётся по различным направлениям в области информационно-коммуникационных технологий, теории и методов проектирования систем контроля и управления. На кафедре имеется аспирантура, в которой обучаются выпускники МГТУ «МАМИ» и других вузов и организаций. Выпущено более 60 аспирантов, 32 кандидата технических наук, 3 доктора технических наук, получено более 100 авторских свидетельств и патентов на изобретения, 2 медали с выставок достижений народного хозяйства, дипломы.
Широкое участие в научно-исследовательской работе принимают студенты и магистры, достижения которых отмечены дипломами Всероссийских фестивалей с международным участием.