В 50-х годах 20-го века на вооружение стран НАТО поступает новое оружие крылатые ракеты. Этими ракетами вооружаются корабли, подводные лодки и сухопутные войска. В СССР разработкой крылатых ракет занимается ряд организаций, одной из них является ОКБ-52 (ныне АО ВПК «НПО машиностроения») Генеральным конструктором, в котором был Владимир Николаевич Челомей. Для работы в организациях, проектирующих крылатые ракеты, нужны инженерные кадры. Инициатором создания кафедры для подготовки специалистов – разработчиков крылатых ракет стал В.Н. Челомей. Вопрос, где готовить инженеров для новой специальности не стоит – это МВТУ им. Н.Э. Баумана, вуз который на западе давно известен как «ракетный колледж», тем более там работает профессором кафедры М-1 В.Н. Челомей. Как правило, все чем занимался В.Н. Челомей решалось быстро и добротно. Летом 1960 года было принято решение: для подготовки специалистов – инженеров по проектированию крылатых ракет, организавать в МВТУ им. Н.Э. Баумана новую кафедру М-10. Заведующим кафедрой был назначен профессор Владимир Николаевич Челомей.
Первый набор на первый курс состоялся осенью 1960 года, на старшие курсы был объявлен прием всех желающих с других специальностей, среди них был Ю.Н. Коптев, ставший одним из руководителей ракетно-космической отрасли СССР и России, и уже в 1961 году состоялся первый выпуск инженеров – разработчиков крылатых ракет.
Весной 1961 года прошла реорганизация факультета и кафедра получила индекс М2, ныне в связи с переименованием факультета – СМ2. Начало 60-х годов ознаменовано бурным развитием космонавтики, запуск первого искусственного спутника Земли, полет первого человека в космос, понадобились инженеры разработчики космической техники. ОКБ – 52, руководимое В.Н. Челомеем, интенсивно занималось разработкой космической техники. В 1964 году на кафедре, наряду со специалистами по крылатым ракетам, стали готовить инженеров – разработчиков космической техники. Кафедре присвоено наименование «Динамика машин», которое в 1994 году заменено на название «Космические летательные аппараты», а с 1998 года кафедра стала называться «Аэрокосмические системы».
Академик В.Н. Челомей руководил кафедрой 24 года с 1960 года по декабрь 1984 год. Владимир Николаевич сумел собрать на кафедре сплоченный коллектив высококвалифицированных специалистов, которые вместе с выпускниками кафедры внесли большой вклад в проектирование, изготовление и испытания современных образцов ракетно-космической техники. В.Н. Челомей – основатель научных школ «Нелинейная механика» и «Динамика ракет и космических аппаратов» в МГТУ им. Н.Э. Баумана. Владимир Николаевич обладал многогранным талантом. Он сочетал в себе выдающегося ученого, решившего ряд интересных проблем механики; конструктора, решающего сложные и оригинальные задачи; руководителя, возглавляющего мощное объединение КБ и заводов, выпускающих ракеты и космические аппараты различного назначения и педагога, воспитавшего не один десяток выдающихся конструкторов и ученых.
Основой своей педагогической деятельности он считал лекции, которые читал на высочайшем уровне с учетом последних достижений науки и техники, тесно связывая их с проблемами, возникающими при разработке изделий ракетно- космической техники. Для того, чтобы привить вкус к чтению лекций, научно-исследовательской и конструкторской работе молодым преподавателям, которыми была укомплектована кафедра, он привлекал к работе крупнейших специалистов. В разные годы педагогический процесс на кафедре вели: Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и Государственных премий, Генеральный конструктор, академик В.И. Кузнецов, Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской и Государственных премий, научный руководитель ГосНИИ АС, академик Е.А. Федосов, лауреат Государственной премии, академик Российской академии космонавтики, Герой Социалистического труда, лауреат Ленинской премии, заместитель Генерального конструктора, к.т.н. Модестов В.А., Академик-секретарь Российской академии космонавтики им. К.Э. Циолковского, лауреат Государственной премии РФ, Заслуженный создатель космической техники, главный специалист филиала ФГУП ЦЭНКИ КБ "Мотор" д.т.н., профессор Д.К. Драгун, д.т.н. Л.А. Шаповалов, лауреат Государственной премии, заместитель Генерального конструктора АО ВПК «НПО машиностроения» Д.А. Минасбеков, лауреат Государственной премии, д.т.н., И.С. Епифановский.
С первых дней существования кафедра была тесно связана с предприятием АО ВПК «НПО машиностроения» (тогда ОКБ-52, п/я 80, ЦКБЭМ, НПО машиностроения). С его помощью была создана научная и материальная база, на которой выросла кафедра. Лаборатория была оборудована последними образцами ракетной техники, современными (по тем временам) моделирующими аналоговыми машинами, вибростендами, измерительными и регистрирующими приборами и другим оборудованием. Большой вклад в развитие лаборатории внесли заведующие лабораторией: Л.С. Митюшкин и учебные мастера: И.А. Удодов, С.И. Поличук, П.П. Лобанов и др. Кафедра бурно развивалась: ставились новые учебные курсы, лабораторные работы; рос объем научной тематики, выполняемой учеными и инженерами.
В декабре 1984 года кафедра понесла невосполнимую утрату, скончался Владимир Николаевич Челомей.
Новым заведующим стал один из ближайших соратников и учеников В.Н. Челомея - Лауреат Ленинской премии, Герой Социалистического труда Игорь Михайлович Шумилов, работавший до этого заместителем заведующего кафедрой. Курс лекций по «Теории колебаний», который читал В.Н. Челомей, стал читать его сын доктор физико-математических наук Сергей Владимирович Челомей. Под руководством Игоря Михайловича кафедра продолжала развиваться. Был разработан новый учебный план, отвечающий требованиям промышленности. Пришли молодые преподаватели, воспитанники кафедры: С.В. Аринчев, С.Н. Дмитриев, В.А. Грибков, О.Н. Тушев. Создана вычислительная лаборатория, оборудованная персональными компьютерами. В рамках НИИ специального машиностроения был создан научно-исследовательский отдел кафедры, который возглавил О.Н. Тушев. На базе АО ВПК «НПО машиностроения» кафедрой начата целенаправленная подготовка специалистов, для совершенствования которой в 1985 году был открыт «Аэрокосмический» факультет, деканом которого стал доцент кафедры Р.П. Симоньянц. Для работы на факультете были привлечены ведущие специалисты предприятия во главе с Генеральным конструктором Г.А. Ефремовым.
В 1993 году, после ухода И.М. Шумилова на пенсию, кафедру возглавил молодой профессор Сергей Владимирович Челомей, но ему не суждено было долго проработать в этой должности; в марте 1999 года он скончался. На его долю выпало трудное время, перестройка, развал промышленности, но в этих условиях кафедра сохранила все свои кадры и продолжала развиваться. Была переоснащена современной техникой вычислительная лаборатория, получены новые образцы техники.
С 1999 года по 2011 г кафедрой руководил ученик И.М. Шумилова –профессор Олег Николаевич Тушев. Под его руководством было продолжено совершенствование учебного процесса пришли опытные преподаватели профессора Б.Г. Попов и Ю.И. Виноградов, доцент Е.И. Журавлев и молодые - профессор Г.А. Щеглов, старший преподаватель А.С. Попов. Периодически переоснащается лаборатория вычислительной техники, приобретаются и внедряются в учебный процесс новейшие достижения компьютерной технологии.
Несмотря на смену руководителей, идеи, заложенные академиком В.Н. Челомеем, живут и развиваются. Владимир Николаевич всячески поощрял научную работу преподавателей. Привлекал их к выполнению научных и конструкторских работ для предприятий отрасли. Большой вклад в отработку баллистической ракеты УР-100, известной на западе как SS- 11, и УР-500 – «Протон», внес Игорь Михайлович Шумилов. В разработке крылатых ракет большое участие принимали профессора: О.Н. Тушев, С.В. Аринчев, доценты: С.Н. Дмитриев, В.А. Грибков, В.В. Зеленцов, Ю.И. Клюев, Вит.И. Никитенко, Р.П. Симоньянц. Доцент В.В.Зеленцов участвовал в проектировании приборного контейнера для лунного модуля, разрабатываемого в АО РКК «Энергия». Большой цикл работ проделан профессорами О.Н. Тушевым, С.В. Аринчевым и доцентом С.Н. Дмитриевым для Московского института теплотехники по расчету динамики элементов конструкций ракеты «Тополь-М» и ее стартовой установки. Кафедра под руководством И.М. Шумилова и О.Н. Тушева одной из первых начала работы по исследованию случайных процессов в конструкциях, результаты которых внедрены в ФГУП ОКБ «Вымпел» (ныне ФГУП ЦЭНКИ КБ «Мотор»).
Профессор А.П. Чернышов создал и развил научное направление, получившее название «Инженерная психология», эти работы используются в ВМФ и при подготовке космонавтов.

За годы своего существования кафедрой выпущено более 2800 специалистов.

Выпускники кафедры работают практически во всех областях промышленности.

Трудятся над созданием ракетно-космической техники:

Ю.Н. Коптев – бывший Генеральный директор авиационно-космического агентства, ныне Директор департамента оборонно-промышленного комплекса министерства промышленности и энергетики;
В.Н. Рыбаков – Генеральный директор предприятия «Авиаприборостроение»;
Н.А. Брюханов – первый заместитель генерального конструктора, главный конструктор пилотируемых космических комплексов ПАО РКК «Энергия» им. С.П. Королева;
В.М. Быцкевич – советник Генерального директора ГосМКБ «Вымпел».
Г.В. Панкина – Ректор академии стандартизации и сертификации;
В.И. Мартынов – первый заместителя Генерального директора и Генерального конструктора АО ВПК «НПО машиностроения»;
В.М. Киселев, А.Н. Страхов, А.В. Свинцов, А.Н. Горяев – заместители Генерального директора и Генерального конструктора АО ВПК «НПО машиностроения»;
С.Э. Зайцев – Главный конструктор по направлению «Космические аппараты», Директор объединенной дирекции космических систем;
В.П. Ванюшин – заместитель начальника ЦКБМ АО ВПК «НПО машиностроения»;
В.М. Волчков – заместитель Главного конструктора АО МКБ «Искра».
Преподаватели МГТУ им. Н.Э. Баумана: профессора А.А. Борзов, М.А. Комков; доценты А.Г. Бакланов, И.И. Портнов, П.М. Шкапов, В.А. Моисеев, О.В. Зарубина, И.А. Сутырин.
А.Ф. Георгиев - заместитель директора ПАО «ОАК»
Александр Ильин – основатель и генеральный конструктор российского стартапа «Лин Индастриал»