Кафедра «Вагони» була заснована в 1953 р. Завідувачем кафедри тоді став доцент Павло Васильович Шевченко, який очолював її протягом 29 років, віддаючи усі свої сили і талант розвитку галузевої науки і вихованню кваліфікованих фахівців у вагонобудуванні та вагонному господарстві.

У перші роки заснування кафедри разом з Павлом Васильовичем працювали доцент М.Ф. Фельдман, доцент І.В. Антонов, доцент В.І. Бабенко, старші викладачі К.Г. Рильков, В.І. Максаков.

У 1964 р. на кафедрі була створена унікальна науково-дослідна лабораторія «Фотопружності», де стало можливим вирішувати складні питання підвищення міцності деталей і вузлів вагонів та інших конструкцій. Стосовно вагонів виконувались дослідження для важкого машинобудування та вагонобудівних заводів. Проводились дослідження поляризаційно-оптичним методом міцності вузла циліндро - поршневої групи двигунів, а також перевірялась закономірність пружного стану та міцність кріплення лопаток газових турбін для Харківського турбінного заводу. Активно працював і організовував роботу лабораторії «Фотопружність» доцент кафедри «Теоретична механіка» Й.Б.Волькович.

У червні 1964 р. доцентом П.В. Шевченко була захищена докторська дисертація, у 1965 р. був присуджений вчений ступінь доктора технічних наук і він був затверджений у вченому званні професора кафедри.

З 1982 р. по 1993 р. кафедру очолював к.т.н. доцент Валерій Васильович Шевченко, який в 1961 р. закінчив ХІІТ за спеціальністю «Вагонобудування та вагонне господарство». У 1968 р. захистив кандидатську дисертацію. З 1968 р. – доцент кафедри «Вагони та вагонне господарство».

Валерій Васильович був одним із авторів розробки навчальних планів для спеціальності «Вагони». Реалізація принципу безперервної підготовки студентів зі спеціальності призвела до появи дисципліни «Загальна будова вагонів та залізниць». З 1983 р. протягом 10 років викладалася дисципліна «Будівельна механіка і надійність вагонів», в 1985 р. було введено дисципліну «Системи автоматизованого проектування і основи наукових досліджень вагонів».

З середини 80-х рр. посилилась взаємодія інституту й виробництва. Кафедрою були створені філії у вагонних депо Основа і Харків-пасажирський. Заняття з дисциплін «Технологія вагонобудування та ремонту вагонів», «Вагонне господарство», «Автоматизація та механізація ремонту вагонів» проводились у філії кафедри, причому значну частину навчальних занять проводили працівники виробництва Г.І. Дуканич і М.К. Костенко.

З 1993 р. по 1998 р. кафедру очолював к.т.н., доцент Анатолій Петрович Горбенко, випускник ДІІТу 1962 р. У 1967 – 70 рр. – аспірант ХІІТу. Після закінчення аспірантури та успішного захисту дисертації з 1971 р. працював в ХІІТі на посадах асистента, доцента кафедри «Вагони». З 1976 по 1988 р. – декан факультету підвищення кваліфікації керівних робітників та спеціалістів. У 1995 р. пройшов стажування на Швейцарських федеральних залізницях. На даний час викладає дисципліни «Вагони (конструювання та розрахунки)» та «Загальна будова вагонів».

За період з 1993 р. по 1998 р. на кафедрі проводилась робота з подальшого удосконалення навчального процесу. Були розроблені освітньо-професійні програми за професійним рівнем бакалавра, спеціаліста, магістра. Впроваджені у навчальний процес робочі плани різних рівнів та термінів навчання. Виконана організаційно-методична робота щодо початку проведення державних іспитів за освітнім рівнем бакалавра та спеціаліста.

З 1999 р. по 2008 р. кафедру очолював д.т.н., професор Владислав Федорович Головко, випускник 1967 р. ХІІТу, який з 1973 р. працював в інституті. В 1975 р. захистив кандидатську, в 1999 р. – докторську дисертацію. Спеціаліст в галузі прогнозування надійності та довговічності, технічного діагностування вузлів та систем рухомого складу залізничного транспорту.

Опублікував понад 80-и наукових та методичних праць, в тому числі три навчальних посібника: «Розрахунки локомотивних енергетичних установок при роботі на експлуатаційних режимах» (1990 р.), «Сучасні уніфіковані системи електрозабезпечення пасажирських вагонів» (2000 р.), «Енергетичне обладнання рухомого складу залізниць» (2004 р.). Мав вісім авторських свідоцтв на винаходи.

Під його керівництвом захищено три кандидатські дисертації. Був членом спеціалізованої Вченої ради по захисту докторських та кандидатських дисертацій УкрДУЗТ, Вченої Ради університету та механічного факультету. Почесний залізничник, нагороджений орденом «Знак Пошани» та багаточисельними грамотами Міністерств та відомств.

З 2007 по 1010 роки виконували обов’язки завідувача кафедри доцент Візняк Р.І. та професор Борзилов І.Д.

З вересня 2010 року і по теперішній час завідувачем кафедри є доктор технічних наук, професор Мартинов Ігор Ернстович. Він народився у м.Харкові у 1962 році. У 1979 році поступив на механічний факультет Харківського інституту інженерів залізничного транспорту ім. С.М.Кірова, який закінчив з відзнакою у 1984 році за спеціальністю «Вагонобудування та вагонне господарство». Трудову діяльність розпочав у серпні 1984 року майстром вагоноскладального цеху на Харківському вагоноремонтному заводі. З 1984 по 1986 рік проходив строкову службу в лавах Радянської Армії. З 1988 по 1991 рік навчався в очній аспірантурі Московського інституту залізничного транспорту на кафедрі «Вагони та вагонне господарство». В 1991 році там же захистив дисертацію на здобуття вченого ступеня кандидата технічних наук на тему «Підвищення рівня експлуатаційної надійності буксових вузлів рухомого складу» за спеціальністю «Рухомий склад залізниць та тяга поїздів»

З лютого 1991р. по теперішній час І. Е. Мартинов працює в Українському державному університету залізничного транспорту асистентом, доцентом, доктором, завідуючим кафедрою. Він є автором понад 100 наукових та науково-методичних праць, в тому числі 4 навчально-методичних посібників з грифом Міністерства освіти.

У 2009 р. захистив дисертацію на здобуття вченого ступеня доктора технічних наук на тему «Розвиток методів розрахунку та випробувань буксових підшипникових вузлів вантажних вагонів з урахуванням особливостей їх експлуатації». У 2011 році отримав вчене звання професора.

Автор понад 90 наукових та науково-методичних праць, в тому числі 4 навчальних посібників з грифом Міносвіти.

За вагомий особистий внесок у реалізацію Програми щодо зменшення наднормативного зносу коліс та рейок Мартинов І. Е. у 2006 році нагороджений Почесною грамотою Державної адміністрації залізничного транспорту України. За плідну працю і значний внесок в роботу по підготовці фахівців залізничного транспорту та підвищення їх кваліфікації Мартинов І. Е. у 2010 році нагороджений Почесною грамотою Міністерства транспорту і зв’язку України. В 2011 р. відзначений іменним годинником від Південно-західної залізниці.

Основний науковий напрямок діяльності проф. Мартинова І. Е.- підвищення надійності буксових вузлів рухомого складу. Під керівництвом проф. Мартинова І. Е. виконаний комплекс досліджень, присвячений вибору оптимальної конструкції буксового підшипникового вузла вантажних вагонів. Створені буксові вузли підвищеної надійності, обладнані дворядними підшипниками касетного типу, з успіхом експлуатуються на вагонах нового покоління на залізницях України.