Кафедра 301 образована в 1942 г. Организатором и первым заведующим кафедрой с 1942 по 1949 гг. был профессор Г. В. Щипанов, положивший начало новому направлению — теории инвариантности автоматических систем. С 1949 по 1980 гг. кафедрой заведовал вице-президент Академии наук СССР Б. Н. Петров — выдающийся учёный в области автоматического управления. В настоящее время кафедру возглавляет генеральный директор ФГУП «ГосНИИАС», действительный член РАН, профессор, доктор технических наук Желтов Сергей Юрьевич — известный учёный в области систем интеллектуального управления и обработки информации.

В 2013 г. кафедра 301 успешно прошла процедуры лицензирования и государственной аккредитации специалитета, бакалавриата и магистратуры.

Обучение студентов ведётся на бюджетной и платной основе по очной форме (специалитет, бакалавриат, магистратура) и по очно-заочной форме (бакалавриат).

Кафедра 301 ведёт подготовку иностранных студентов из Вьетнама, Китая, Малайзии, Республика Союз Мьянма, Индии, Кореи и других стран. В настоящее время на кафедре обучается более 60 иностранных граждан.

На кафедре 301 работает 40 преподавателей, в том числе 1 действительный член РАН, 1 профессор РАН, 11 докторов наук и профессоров, 20 кандидатов наук и доцентов. 77% преподавателей кафедры имеют учёную степень.

На кафедре 301 создана уникальная учебно-лабораторная база, оснащённая специализированными стендами с современным оборудованием и вычислительной техникой.

На кафедре 301 ведутся фундаментальные и прикладные научные исследования в области систем управления, информационно— телекоммуникационных систем и программно-аппаратных средств. В научно-исследовательской работе кафедры активное участие принимают студенты.

Кафедра 301 тесно сотрудничает с предприятиями различных отраслей: ГНЦ РФ ФГУП «ГосНИИАС», АО «ГосНИИП», АО «МИЭА», ПАО «Корпорация «Иркут», МОКБ «Марс», ФГУП «Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова», ОАО «Научно-производственное предприятие «Темп» им. Ф.Короткова», АО "ГосМКБ "Вымпел" им. И.И. Торопова", ОАО МНПК «Авионика» и др., что обеспечивает гарантированное последующее трудоустройство выпускников кафедры.

Кафедра 301 выпустила более 3600 высококвалифицированных специалистов. Выпускниками кафедры являются академики и члены-корреспонденты РАН (АН СССР), лауреаты Государственных премий, генеральные директоры и главные конструкторы крупных компаний.