Кафедра теоретичної механіки була створена у 1944 році. Її завідувачем протягом двох років був видатний український вчений-механік, доктор фізико-математичних наук, професор Кільчевський М. О.
Народився в 1909 р. у Кам'янці–Подільському в сім'ї вчителя. Почавши вчитися в КПІ й закінчивши у 1933 р. Київський фізико-хіміко-математичний інститут, спеціалізуючись по теорії пружності, Микола Олександрович почав викладацьку діяльність, ще будучи студентом, у січні 1933 р. У 1936 р. захистив кандидатську дисертацію, у 1940 р. - докторську, у 1961 р. був обраний членом-кореспондентом АН УРСР, у 1969 р. - академіком АН УРСР.
М. О. Кільчевський був членом Національного комітету СРСР з теоретичної і прикладної механіки, членом Президії науково-методичної ради з теоретичної механіки при Мінвузі СРСР, головою наукової ради з проблеми "Загальна механіка" АН УРСР, членом редколегії журналу "Прикладная механика".
Характерними рисами досліджень Миколи Олександровича завжди були актуальність задач, оригінальність і чіткість їхніх постановок, строгість дослідження, глибина аналізу. "Діяльність Миколи Олександровича лишить слід у нашій науці, досягнення його збережуться в книгах. Не знаю, хто в нашому поколінні висловив стільки оригінальних ідей і наблизився до нього по сумі накопичених знань", - писав чл.-кор. АН СРСР А. И. Лур'є в 1979 році.
Аналітичні методи побудови теорії пластин і оболонок, розроблені проф. Кільчевським, дозволяють не вводити спрощені кінематичні припущення, а застосування тензорного аналізу в сполученні з варіаційними принципами аналітичної механіки й іншими методами математичного аналізу призводять тривимірні задачі теорії пругкості до двомірних задач пластин і оболонок. Велике практичне значення мають методи аналітичного дослідження динамічних процесів у системах коаксіальних оболонок, що містять рідину і нагрітий газ. За цикл робіт із теорії оболонок М.О. Кільчевський отримав Державну премію Української РСР в області науки і техніки в 1979 р. (посмертно).
Знаходячись під час війни в евакуації і завідуючим кафедрою теоретичної механіки Ташкентського інституту інженерів залізничного транспорту, Микола Олександрович починає досліджувати процеси контактного стиску твердих тіл і удару, особливо актуальні для транспорту у військовий час. Результати цих досліджень опубліковані в монографіях, виданих у 1949, 1969 і 1976 р. Остання з них " Динамическое контактное сжатие твердых тел. Удар " була визнана гідною в 1977 р. премії ім. акад. А.Н. Динника. Проф. А.И. Лур'є писав: "Було б помилково вважати цю книгу зведенням раніше відомих результатів по теорії удару, скоріше це результат багаторічних міркувань М.О. Кільчевського по однієї із самих актуальних і важких проблем загальної механіки і механіки суцільного середовища... Немає потреби перераховувати багатий зміст книги... Печатка оригінальності лежить на кожному розділі книги..."
У останні роки життя Микола Олександрович знову зосередив увагу на побудові й обґрунтуванні лагранжевої й гамільтонової механіки континуальних систем. Було обґрунтовано поширення на суцільне середовище варіаційних принципів механіки. Результати опубліковані в монографії "Аналітична механіка континуальних систем". Усього їм опубліковано понад 200 наукових праць, у тому числі 9 монографій і 11 підручників. У 1977 р. він отримав почесне звання заслуженого діяча науки УРСР.
М. О. Кільчевський був видатної, багатогранно обдарованою особистістю. Одна з цих граней - його лекторська майстерність. Блискучі його лекції завжди притягали "сторонніх". Це - або викладачі інших вузів, або колишні учні, тепер маститі спеціалісти і, незмінно, його колеги по кафедрі, аспіранти. Осягаючи педагогічну майстерність, уміння абстрактно мислити і робити узагальнюючі висновки, присутні проходили школу вдумливого і глибокого розуміння сутності класичної механіки.
Микола Олександрович був талановитим педагогом, прекрасним лектором, чуйним і принциповим вихователем. Вихованню наукових та інженерних кадрів вин приділяв велику увагу. Багато хто з його бувших студентів та аспірантів стали академіками, лауреатами Державних премій, професорами, докторами наук. Ним підготовлено 65 кандидати наук.
Після чергової реорганізації кафедр у 1987 р. була створена кафедра теоретичної та прикладної механіки, яку очолив Рассказов Олександр Олегович, доктор технічних наук, професор, Заслужений діяч науки і техніки УРСР. Один із академіків-засновників Транспортної академії України, академік Нью-Йоркської академії наук, дійсний член Академії будівництва України, академік Академії наук вищої освіти України, член Національного комітету України з теоретичної та прикладної механіки, Постійний член науково-методичної комісії з теоретичної механіки МОН України.
Народився 12 липня 1940 року в м. Київ у сім'ї інженера-проектувальника залізничних мостів інституту "Київгіпротранс" (згодом Головного інженера інституту), заслуженого будівельника УРСР Олега Олександровича Рассказова (1912-1990).
Після закінчення київської середньої школи № 24 вступив до КАДІ.
У 1962 році закінчив дорожньо-будівельний факультет (спеціальність «Інженер-будівельник автомобільних доріг»).
З 1966 по 1969 р. навчався в аспірантурі на кафедрі опору матеріалів. У 1974-1976 рр. був докторантом інституту. Кандидатську дисертацію за спеціальністю "Будівельна механіка" на тему "Напряженно-деформированное состояние и несущая способность покрытий из гиперболических параболоидов" захистив у 1970 році. Докторську дисертацію за цією ж спеціальністю захистив на тему: "Многослойные ортотропные пологие оболочки и пластины" в 1978 році.
У цьому інституті пройшов шлях від асистента до професора, завідувача двох кафедр (протягом 1984-1987 рр. очолював кафедру будівельних конструкцій і мостів, а з 1987 року керував кафедрою теоретичної та прикладної механіки), декана-засновника двох факультетів – дорожніх машин і мостів (1985-1988) та автомеханічного (1990-2000).
Протягом 1984–1987 рр. очолював кафедру будівельних конструкцій і мостів; з 1987 по 2015 р. керував новоствореною кафедрою теоретичної та прикладної механіки, де опікувався підвищенням професійного та наукового рівня викладачів кафедри, підтримував своїх співробітників у складних життєвих ситуаціях. І навіть зараз, перебуваючи вже на заслуженому відпочинку, цікавиться життям колективу кафедри, її проблемами і здобутками, надає слушні поради, ділиться багатим життєвим досвідом.
Заснував наукову школу з теорії і методів розрахунку багатошарових оболонок і пластин.
Він є автором та співавтором понад 230 наукових робіт, дев’ять із яких – монографії. Серед них праці «Расчёт оболочек типа гиперболических параболоидов» (1972), «Предельное равновесие оболочек» (1978), «Неразрушающий контроль материалов и элементов конструкций» (1981), «Теория и расчёт слоистых ортотропных пластин и оболочек» (1986), «Автоматизация расчетов транспортных сооружений» (1989), «Несущая способность тонкостенных конструкций» (1990), «Механика композитов» (у 12 томах) – том 6-й «Технологические напряжения и деформации в материалах» (1997). Розділ «Развитие теории и методов расчета слоистых конструкций», підготовлений разом з професором В.Г. Піскуновим, увійшов до ІІІ тому видання «Успіхи механіки» у 6 томах (Київ, Інститут механіки ім. С.П. Тимошенка НАНУ, 2008 р.)
Пішов у вічність 30 липня 2025 року.
З 2015 року на посаді завідувача кафедри теоретичної та прикладної механіки працює доктор фізико-математичних наук, професор Лоза Ігор Андрійович.