Кафедра фотограмметрии была создана в 1925 г. и со дня создания располагается на первом этаже Демидовского корпуса в аудиториях № 106-111. Инициатором создания кафедры фотограмметрии в нашем вузе был проф. Алексапольский Н.М., который с 1920 г. читал курс по фотограмметрии на геодезическом факультете. В 1928 г. Алексапольский Н.М. написал статью, опубликованную в журнале Геодезист, № 1, и являющуюся фактически отчётом о работе в первые годы существования кафедры. В ней он пишет, что в «1925-1926 гг. вместо предмета фотограмметрия на факультете была объявлена кафедра по фототопографии». Кроме названия «кафедра фототопографии» в период до 1939 г. в приказах по институту упоминается «кафедра фотогеодезии», но в 1939 г. приказом по институту окончательно меняется название с «кафедры фотогеодезии» на «кафедру фотограмметрии». В статье Алексапольский Н.М. отмечает, что вначале из оборудования были два устаревших фототеодолита: фототеодолит Полака, фирмы R.Lechner (хранится до сих пор на кафедре) и фототеодолит Цейсса с форматом кадра 9х12 см, а также стереокомпаратор Цейсса для измерения фотопластинок формата 9х12 см.
Алексапольского Н.М. также указывает первых преподавателей кафедры. Ими были сотрудники Государственного технического бюро "Аэрофотосъёмка", которое на коммерческой основе вело аэросъёмочные и фотограмметрические работы для нужд государственного хозяйства: Цвет-Колядинский В.С., руководивший лётно-съёмочными работами; Соколов П.П., руководивший фотограмметрическими и дешифровочными работами; Веселовский Н.Н., руководивший некоторое время также, как и Алексапольский Н.М., геодезическими работами; Недзвецкий Б.В., выполнявший фотохимическую обработку съёмочных материалов, а также будущие профессоры кафедры Скиридов А.С., Дробышев Ф.В., Бобир Н.Я.
В 1926 г. при кафедре создаётся аэросъёмочное отделение и лаборатория, что позволило начать обучение студентов по специализации "аэрофототопография". Гостехбюро "Аэросъёмка" передало институту самолёт, аэросъёмочный материал в большом количестве, фотографии и чертежи различных приборов и инструментов. Кроме того, с целью дополнения теоретических знаний практическим опытом студентов последнего курса фототопографической специализации направляли на работу в Аэрофототопографический отдел ВТУ и Гостехбюро "Аэросъёмка".
В этот период кафедра пополнилась следующим оборудованием: стереоавтограф под формат 9х12 см, фототеодолиты, стереокомпараторы, фототрансформаторы МГИ (фототрансформатор "Люфтбильд" с масштабным инверсором, сконструированным Соколовым П.П. и Алексапольским Н.М.), фототрансформатор Соколова П.П., конструкция которого имела горизонтальное расположение.
В 1928 г. Алексапольский Н.М. совместно с Дробышевым Ф.В. впервые в нашей стране выполнили работы по построению сетей плановой графической фототриангуляции. С целью повышения квалификации преподаватели кафедры: Алексапольский Н.М., Цвет-Колядинский В.С., Дробышев Ф.В., Веселовский Н.Н., Сухов А.И., Муравьев М.С., принимали участия во Всесоюзных совещаниях по аэрофотосъёмке, проходивших в 1930 и 1931 гг. в Ленинграде.
В 1938 г. кафедра была разделена на две кафедры: фотограмметрии и аэросъёмки. В состав кафедры аэросъёмки были переведены преподаватели, проводившие занятия по курсам, связанным с аэросъёмкой. Среди них были Сухов А.И., ставший её первым заведующим кафедрой, и Веселовский Н.Н., который вернулся на кафедру фотограмметрии в 1956 г.
В 1941 г. после начала Великой Отечественной войны часть преподавателей во главе с Ф.В.Дробышевым была эвакуирована в Ташкент, но в 1942 г. они вернулись в Москву. Остававшиеся в Москве преподаватели продолжали проводить занятия.
В 40-50 гг. кафедра обучала студентов дифференцированному методу стереофототопографической съёмки, который стал основным на аэрогеодезическом производстве. На кафедре имелись стереометры Дробышева СТД-1 и СТД-2, фототрансформаторы МГИ, радиал-триангуляторы, стереокомпараторы "Геодезия" и СК-3, стереопланиграфы С-4 Цейсса и СПБ, два мультиплекса, оптический редуктор Дробышева, фототеодолиты С-3в и TAN фирмы Цейсс, а также отечественный фототеодолит "Геодезия", стереоавтограф Орель-Цейсс, фотограмтеодолит.
В конце 50-х гг. кафедра переходит на обучение студентов универсальному методу создания топографических карт. Для этих целей кафедра оснащается новыми приборами: стереопроекторами СПР-2 и СПР-3, стереографами СД-3, УСД, стереокомпараторами Steco18х18 Цейсса. Фототрансформаторы МГИ были заменены фототрансформаторами ФТМ и ФТБ. В 1962 г. кафедра приобрела регистратор-вычислитель механического принципа Коордиметр Цейсса, а в 1967 г. - автоматизированный высокоточный стереокомпаратор Стекометр Цейсса. Для обработки наземных снимков кафедра закупила фототеодолитные комплекты Photheo 19/1318 и стереоавтографы 1318 Цейсса. Под руководством Бурова М.И. были выполнены съёмки серебристых облаков и определены их высоты. При участии Краснопевцева Б.В. совместно с институтом физкультуры по фотоснимкам спортсменов были рассчитаны траектории их движений. По снимкам, полученным в электронном микроскопе, Гончаров П.П. определял степень полировки металлических поверхностей. В 70-80-х гг. кафедра приобрела три стереокомпаратора Стекометр, а также стереограф СЦ-2 венгерской фирмы МОМ. От ВТС были получены стереопроекторы СПР-3, автоматизированный стереокомпаратор СКА-18, автоматизированный фототрансформатор ФТА, аналитический стереопроектор СПА. ГУГК во время празднования 200-летия института подарила кафедре стереограф СЦ-1. В результате кафедра располагала тремя учебными аудиториями, оснащёнными универсальными приборами. Наличие такой современной для того времени техники позволило преподавателям кафедры проводить разнообразные работы как по госбюджетной, так и по хоздоговорной тематике с привлечением студентов. На кафедре в учебный процесс внедряются аналитические методы фотограмметрической обработки снимков. Был разработан ряд программных комплексов для построения аналитической пространственной фототриангуляции, обработки одиночных и стереопар аэрокосмических и наземных снимков. Были выполнены работы, связанные с фотограмметрической обработкой космических снимков Луны с целью создания карт её поверхности.
В 90-е годы на базе стереокомпараторов Steco 18х18 и Стекометра Цейсса, стереографа СЦ-2 фирмы МОМ, аналоговых стереофотограмметрических приборов и персональных компьютеров были разработаны и внедрены в производство и учебный процесс фотограмметрические системы для создания цифровых моделей местности и цифровых карт, что позволило перейти на новую методику фотограмметрической обработки снимков. Они были использованы при участии Бурова Ю.Л., Калантарова Е.И., Краснопевцева Б.В., например, для создания цифровых планов фасадов станции метро "Площадь революции", здания № 28/1 на ул. Арбат, архитектурных раскопок на Арбатской и Манежной площадях. В 1995 г. швейцарская фирма Leica EG подарила кафедре аналитическую фотограмметрическую станцию SD 2000. преподаватель кафедры геодезии МИИГАиК Чугреев И.Г. предоставил свою разработку ЦФС "Апертура", которая была включена в учебный процесс. Затем фирма "Ракурс" предоставил кафедре свою разработку ЦФС "Photomod", а Институт проблем управления - ЦФС "Талка". В 2000 г. кафедра начала обучать студентов по программам цифрового ортофототрансформирования "Ортофото" и монтирования фотоплана "Мозаика", разработанных преподавателями кафедры. ЦНИИГАиК передал кафедре ЦФС ЦНИИГАиК, которая используется в предприятиях Федеральной службы геодезии и картографии. В результате с начала 2000-х гг. занятия со студентами проводятся только на цифровых фотограмметрических системах.
Преподавателями кафедры были разработаны и внедрены в производство технологии создания крупномасштабных кадастровых планов по материалам аэрофотосъемки. На основе разработанных на кафедре цифровых фотограмметрических технологий были выполнены уникальные работы по обмерам конструкций Большого Кремлевского дворца, памятника работы Мухиной «Рабочий и колхозница», некоторых соборов московского Кремля, станций метро «Маяковская» и «Измайловский парк» в процессе их реставрации и реконструкции.
За время своего существования кафедра всегда являлась не только центром подготовки квалифицированных специалистов в области фотограмметрии, но и научным центром фотограмметрии в нашей стране. Крупным вкладом в отечественную науку являются работы сотрудников кафедры по созданию новых образцов фотограмметрической техники и технологии обработки результатов аэрокосмической и наземной съёмок с целью применения их в различных областях науки и техники. Алексапольский Н.М. является автором контурно-комбинированного метода создания топографических карт. Кобозев П.А. разработал основы теории проективной фотограмметрии, а в работах Трунина Ю.М. и Калантарова Е.И. они получили дальнейшее развитие.
Дробышев Ф.В. разработал ряд фотограмметрических приборов, в частности, стереометр и стереограф, которые долгие годы являлись основными приборами в топографо-геодезическом производстве нашей страны. В 1946 г. коллективу учёных и работников производства, в состав которого входил Дробышев Ф.В., за разработку и внедрение дифференцированного метода создания топографических карт была присуждена Сталинская премия 3-й степени. а в 1970 г. Ф.В. Дробышеву за разработку и внедрение в аэрофотогеодезическое производство фотограмметрических приборов персонально была присуждена Ленинская премия.
Скиридов А.С. впервые разработал методы автоматизации процесса стереоизмерений. Выдающийся вклад в развитие фотограмметрии внес Лобанов А.Н. Он признан основателем научной школы аналитической фотограмметрии. Представитель этой школы Дубиновский В.Б. разработал ряд способов и технологий аналитической фототриангуляции, успешно применяемых на производстве. За выдающиеся заслуги в области фотограмметрии профессора кафедры Алексапольский Н.М., Скиридов А.С., Дробышев Ф.В., Лобанов А.Н., Коншин М.Д. и Дубиновский В.Б. были удостоены звания «Заслуженный деятель науки и техники РСФСР». В 1996 г. на XVIII конгрессе Международного общества фотограмметрии и дистанционного зондирования (МОФДЗ) в Вене проф. Тюфлину Ю.С. была вручена именная золотая медаль Брока за вклад в развитие фотограмметрии и дистанционного зондирования при картографировании небесных тел Солнечной системы.
Федорук Г.Д. и Краснопевцев Б.В. разработали методику обработки космических снимков лунной поверхности с использованием существовавших в то время оптико-механических фотограмметрических приборов.
В настоящее время кафедра располагает пятью аудиториями, в которых установлены цифровые фотограмметрические системы «Photomod», «ЦФС ЦНИИГАиК», «Талка», «INPHO», «ISAT», «Фотоскан». В аудитории 111 организован музей, где выставлены фотопортреты преподавателей, работавших на кафедре за весь период её существования, а также образцы фотограмметрических приборов.