Кафедра експлуатації автомобільного транспорту була організована в 1933 року. Завідував кафедрою проф. Є.І. Милославський. З 1941г. по 1945 рр. спільно з іншими кафедрами була евакуйована в м.Саратів, де вона влилася в Саратівський автомобільно-дорожній інститут. Після війни в ХАДІ знову була організована кафедра. З 1946 по 1956 рр. кафедрою керував проф. Є.І.Милославський. З 1956 по 1959 рр. зав.кафедрою був доц. Е.Б. Решетников, а з 1959 і по 2005 рр. кафедрою керував проф. Говорущенко М.Я. З 25 липня 2000 р. кафедра називається Системотехніки і діагности транспортних машин. Недовгий час (у 2005 р.) кафедрою завідував проф. Варфоломеев В. Н. Нині (з 2005 р.) кафедрою завідує проф. Волков В. П., а сама кафедра була перейменована в нову назву – кафедра "Технічної експлуатації та сервісу автомобілів".
Першим завідувачем кафедри був професор Є.І. Миславський, який свого часу закінчив Петербурзький інститут інженерів залізничного транспорту. Він, будучи великим фахівцем-транспортником, очолював спочатку Бухарську залізницю, а потім Миколаївську (Царську) – Петербург – Москва. Після встановлення Радянської влади на Україні, входив до складу керівництва Держплану України і був начальником Транспортного відділу. У 1938 році він перевівся в Саратівський автомобільно-дорожній інститут.
З 1938 по 1941 років кафедра експлуатації автомобілів була об'єднана з кафедрою ремонту машин. У 1941 році об'єднана кафедра разом з іншими кафедрами ХАДІ була евакуйована в місто Саратов і влилася до складу САДІ.
Після війни з 1945 по 1946 роки новоорганізованою і нечисленною кафедрою (всього 4 викладачі) завідував вихованець ХАДІ старший викладач Л.Я. Лагунов.
З 1946 по 1956 роки кафедрою знову завідував професор Є.І. Миславський. Одночасно він був деканом автомобільного факультету.
Кафедра була дуже слабка, була відсутня матеріальна база. Розміщувалася на площі приблизно в 50.60 кв.м. За ініціативою окремих співробітників кафедри директор інституту професор А.К. Біруля виділив кафедрі напівзруйновану будівлю автотранспортної лабораторії. Вона була відновлена, і в 1953 році кафедра переїхала в нове приміщення.
Професор А.К. Біруля приділяв виняткову увагу розвитку кафедри. Його можна по праву вважати її "хрещеним" батьком.
З 1956 по 1959 роки завідувачем кафедри працював доцент Б.В. Решетников, одночасно будучи проректором з навчальної роботи. У 1959 році Б.В. Решетников був призначений на посаду ректора інституту.
З осені 1959 року по осінь 2005 року (більше 45 років) завідувачем кафедрою є професор, академік М.Я. Говорущенко. Без перебільшення можна сказати, що саме при М.Я. Говорущенко і завдяки його великій любові до кафедри, постійного пошуку нових напрямків у вдосконаленні навчального процесу і наукової тематики, величезної працездатності кафедра досягла високого визнання.
У 2005 нетривалий час виконував обов'язки завідувача кафедрою професор Варфоломеев В. М. Нині кафедрою завідує професор Волков В. П. Зі зміною керівництва кафедри було змінено і назву кафедри на "Технічної експлуатації і сервісу автомобілів".
У різні роки колектив кафедри на замовлення підприємств виконував різні конструкторські розробки. Основними з них можна виділити наступні: