ตามที่ได้มีประกาศโดยสภามหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ลงวันที่ 18 มีนาคม 2546 แยกส่วนราชการภาควิชาเกษตรกลวิธาน คณะเกษตร กำแพงแสน ออกจากภาควิชาเกษตรกลวิธาน คณะเกษตร ซึ่งได้ก่อตั้งมาพร้อมกับคณะเกษตรตาม พ.ร.บ. มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์พ.ศ. 2486 ขณะนั้นเรียกชื่อว่า คณะเกษตรศาสตร์ เปิดสอนหลักสูตรกสิกรรมและสัตวบาล โดยจัดหลักสูตร 5 ปี สำหรับปริญญาตรี และ 3 ปี สำหรับอนุปริญญา ซึ่งภาควิชาเกษตรกลวิธานได้รวมอยู่ในแผนกวิชาเกษตรศาสตร์ ให้การศึกษาในระดับปริญญาตรี โดยมีการสอนและวิจัยด้านพืชศาสตร์และปฐพีวิทยา
พ.ศ. 2509 มีพระราชกฤษฎีกาจัดแบ่งคณะในมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์เมื่อวันที่ 1 มีนาคม 2509 ได้เปลี่ยนชื่อเป็น คณะเกษตร พร้อมกับแบ่งส่วนราชการใหม่เป็น 8 แผนกวิชา และแผนกวิชาเกษตรศาสตร์ซึ่งเดิมรวมภาควิชาปฐพีวิทยา ได้แยกจากกันและเปลี่ยนชื่อเป็นแผนกวิชาพืชศาสตร์
พ.ศ. 2511 ได้เปลี่ยนหลักสูตรปริญญาตรีเป็น 4 ปี
พ.ศ. 2512 มีประกาศสำนักนายกรัฐมนตรี เรื่องการแบ่งส่วนราชการในมหาวิทยาลัยเกษตร ศาสตร์ และแบ่งภาควิชา โดยเปลี่ยนจากแผนกวิชาเป็นภาควิชาในทุกคณะ
พ.ศ. 2518 มีประกาศสำนักนายกรัฐมนตรี เรื่องการแบ่งส่วนราชการในมหาวิทยาลัยเกษตร ศาสตร์ ลงวันที่
2 ตุลาคม 2518 ได้เพิ่มภาควิชาใหม่ในคณะเกษตร 4 ภาควิชา คือ 1) ภาควิชากีฏวิทยา 2) ภาควิชาโรคพืช 3) ภาควิชาพืชไร่นา และ 4) ภาควิชาพืชสวน โดยแผนกวิชาพืชศาสตร์ได้แยกจากกันเป็นภาควิชาพืชสวน และภาควิชาพืชไร่นา
พ.ศ. 2522 ได้เริ่มกิจกรรมการเรียนการสอนที่วิทยาเขตกำแพงแสน จ.นครปฐม เมื่อวันที่ 8 พฤศจิกายน 2522 ซึ่งเป็นวันเปิดภาคเรียนภาคปลายปีการศึกษา 2521 โดยเริ่มให้นิสิตปริญญาตรีชั้นปีที่ 3 และ 4 หลักสูตรวิทยาศาสตรบัณฑิต (เกษตรศาสตร์) ไปศึกษา ทำให้ภาควิชาเกษตรกลวิธานแบ่งออกเป็น 2 วิทยาเขต คือ 1) วิทยาเขตบางเขน และ 2) วิทยาเขตกำแพงแสน
ต่อมาในปีการศึกษา 2528 ได้เคลื่อนย้ายนิสิตชั้นปีที่ 1 ของภาควิชาเกษตรกลวิธานนี้ไปศึกษา ณ วิทยาเขตกำแพงแสนเป็นต้นมา
พ.ศ. 2542 ได้มีการปรับปรุงหลักสูตร วิทยาศาสตรบัณฑิต (เกษตรศาสตร์) สาขาเกษตรกลวิธาน เป็นหลักสูตร วิทยาศาสตรบัณฑิต (เกษตรกลวิธาน)
พ.ศ. 2546 มีประกาศสภามหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ เรื่องการแบ่งส่วนราชการในคณะเกษตรเดิม และตั้งเป็นคณะเกษตร กำแพงแสน โดยภาควิชาเกษตรกลวิธาน คณะเกษตร กำแพงแสน ยังคงรับผิดชอบในการผลิตบัณฑิตหลักสูตร วิทยาศาสตรบัณฑิต (เกษตรกลวิธาน)
ปัจจุบันภาควิชาเกษตรกลวิธาน คณะเกษตร กำแพงแสน ได้เล็งเห็นถึงความต้องการใช้บัณฑิตจากหน่วยงานต่างๆ จึงได้ดำเนินการปรับปรุงหลักสูตรจาก หลักสูตร วิทยาศาสตรบัณฑิต (เกษตรกลวิธาน) เป็น หลักสูตร วิทยาศาสตรบัณฑิต (เครื่องจักรกลและเมคคาทรอนิกส์เกษตร) หรือ B.S. (Agricultural Machinery and Mechatronics) และได้เปิดใช้กับนิสิตที่จะเข้าศึกษาในปี พ.ศ. 2550 นี้เป็นต้นไป โดยได้มีการปรับปรุงหลักสูตรทุก 5 ปี ดังนี้
หลักสูตร วิทยาศาสตรบัณฑิต (เครื่องจักรกลและเมคคาทรอนิกส์เกษตร) หลักสูตรปรับปรุง พ.ศ. 2550 ใช้กับนิสิตรหัส 50xxx – 54xxx

หลักสูตร วิทยาศาสตรบัณฑิต (เครื่องจักรกลและเมคคาทรอนิกส์เกษตร) หลักสูตรปรับปรุง พ.ศ. 2555 ใช้กับนิสิตรหัส 55xxx – 59xxx

หลักสูตร วิทยาศาสตรบัณฑิต (เครื่องจักรกลและเมคคาทรอนิกส์เกษตร) หลักสูตรปรับปรุง พ.ศ. 2560 ใช้กับนิสิตรหัส 60xxx – 64xxx

หลักสูตร วิทยาศาสตรบัณฑิต (เครื่องจักรกลและเมคคาทรอนิกส์เกษตร) หลักสูตรปรับปรุง พ.ศ. 2565 อยู่ระหว่างการปรับปรุง ซึ่งมีแผนจะใช้กับนิสิตรหัส 65xxx เป็นต้นไป