پیشرفت همه جانبه‌ کشور و توسعه‌ پایدار آن بدون گام نهادن در عرصه‌ تکنولوژی‌های برتر نظیر هوافضا، فناوری اطلاعات، بیوتکنولوژی و ... میسر نخواهد بود. در این مسیر فناوری هوافضا دارای دو شاخص منحصر به فرد است، از یک سو این فناوری می‌تواند موتور محرک سایر فناوری‌ها بوده و باعث ارتقای همه جانبه‌ در بسیاری از فناوری‌ها گردد و از سوی دیگر دستیابی به دانش و فناوری نوین هوافضا از مظاهر اقتدار کشورها محسوب می‌گردد.
گروه مهندسی هوافضای دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی در سال ۱۳۷۹ و در قالب یکی از گروه‌های آموزشی دانشکده مهندسی مکانیک فعالیت خود را آغاز کرد. با توجه به رشد سریع و چشمگیر این گروه، در سال ۱۳۸۳ به عنوان سومین دانشکده مهندسی هوافضای کشور، به‌صورت مستقل و با تلاش‌های مرحوم دکتر سیدمجتبی موسوی نائینیان، در محل سابق دانشکده مهندسی مکانیک تأسیس شد.
رشد و توسعه این دانشکده در زمینه‌های آموزشی، پژوهشی و فرهنگی در طول دوران ریاست استاد فقید، دکتر موسوی نائینیان، همواره قابل تحسین بوده است. بی‌تردید، مدیریت مدبرانه، تلاش‌های پیوسته و خالصانه ایشان نقش مهمی در این پیشرفت‌ها داشته است. بازسازی و بهسازی ساختمان‌های مختلف دانشکده، ایجاد و گسترش فضای سبز، توسعه زیرساخت‌های فیزیکی پردیس شهید داریوش رضائی‌نژاد و همچنین ساخت و تجهیز محل فعلی دانشکده ریاضی، از جمله یادگارهای ارزشمند ایشان است.
نخستین گروه از دانشجویان در مقطع کارشناسی ارشد در چهار گرایش آیرودینامیک، جلوبرندگی، سازه‌های هوایی و دینامیک پرواز و کنترل در مهرماه سال ۱۳۷۹ در دانشکده مشغول به تحصیل شدند. پس از آن با توجه به نیازهای موجود در بخش مهندسی فضایی، در پی تدوین برنامه‌ آموزشی جامع توسط اساتید دانشکده و تصویب آن از سوی وزارت علوم، تحقیقات و فناوری، از سال ۱۳۸۱ گرایش مهندسی فضایی نیز برای اولین بار در کشور در دانشکده‌ مهندسی هوافضا راه‌اندازی گردید. با برگزاری موفق دوره‌ کارشناسی مشترک مهندسی هوافضا (با دانشگاه MATI روسیه/مسکو) از مهرماه سال ۱۳۸۳ و با توجه به توانمندی‌های دانشکده، مجوز پذیرش دانشجو در مقطع کارشناسی مهندسی هوافضا دوره‌ روزانه از مهرماه سال ۱۳۸۵ و در مقطع دکتری مشترک مهندسی هوافضا (با دانشگاه MATI روسیه/مسکو) گرایش‌های جلوبرندگی و دینامیک پرواز و کنترل از مهرماه سال ۱۳۸۸ به دانشکده داده شد. همچنین دانشکده از مهرماه سال ۱۳۹۵ علاوه بر دو گرایش قبل در مقطع دکتری، در سه گرایش‌ سازه‌های هوافضایی، آیرودینامیک و مهندسی فضایی نیز پذیرش دانشجو داشته است و بالاخره باتوجه به مجوز دفتر گسترش آموزش عالی، دانشکده برای اولین بار از مهرماه سال ۱۳۹۶ اقدام به پذیرش دانشجو در مقطع کارشناسی ارشد به صورت مشترک با دانشگاه RUDN روسیه در گرایش‌های مهندسی فضایی و جلوبرندگی نموده‌است. ​​​​​​​