Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara (FTMD) merupakan Fakultas baru hasil pemekaran dari Fakultas Teknologi Industri (FTI) sebagaimana ditetapkan dalam surat keputusan Rektor ITB No. 245/SK/OT/2007 tanggal 10 September 2007. Pemisahan FTMD dari FTI merupakan bagian dari reorganisasi ITB yang sudah diawali sejak Januari 2006. FTMD dalam program akademik menyelenggarakan program pendidikan sarjana, magister dan doktor dalam bidang: Teknik Mesin, Teknik Dirgantara, serta Teknik Material, serta beberapa program Magister dalam bidang khusus.
Meskipun FTMD secara resmi baru berdiri pada tahun 2008, program studi yang diselenggarakan mempunyai sejarah yang panjang. Semuanya berawal dari dibentuknya program studi Teknik Mesin sebagai program yang terpisah pada Technische Hoogeschool (TH) Bandoeng pada tanggal 1 Agustus 1941. Dalam perjalanannya, kemudian program studi menjadi Departemen Teknik Mesin yang juga berkembang sesuai dengan tuntutan zaman.
Pada tahun 1962, program Teknik Penerbangan menjadi salah satu opsi di Departemen Teknik Mesin. Pertumbuhan industri dirgantara yang pesat pada kurun 1980-an menuntut perkembangan Teknik Penerbangan menjadi program studi terpisah, yang direalisasikan pada tahun 1991. Kemudian, dalam perkembangan selanjutnya menjadi Departemen Teknik Penerbangan pada tahun 1997.
Pada tahun 1971, kelompok bidang keahlian Produksi dan Metalurgi dibentuk di Departemen Teknik Mesin. Mulai tahun 1974, kelompok ini menawarkan opsi Produksi dan Metalurgi melalui berbagai kuliah pilihan yang ditawarkan. Kemudian, melalui program New-S1, pada tahun 1985 ITB mengirim staf muda untuk studi lanjut dalam rangka persiapan pembentukan program studi Teknik Material. Tahun 1993, program Magister Ilmu dan Teknik Material mulai diselenggarakan, diikuti oleh program Sarjana Teknik Material pada tahun 1994. Meskipun secara administratif program teknik Material berada di Departemen Teknik Mesin, penyelenggaraannya melibatkan staf dosen dan fasilitas laboratorium dari berbagai departemen.
Mulai bulan Januari 2006, berdasarkan SK Rektor ITB No. 222/SK/K01/OT/2005 tentang Manajemen Satuan Akademik ITB, pengelolaan sumberdaya dan program dialihkan dari Departemen ke Fakultas/Sekolah. Dalam proses reorganisasi tersebut, program studi Teknik Mesin, Teknik Penerbangan dan Teknik Material kemudian dikelola oleh FTI. Dalam lanjutan proses reorganisasi, dibentuklah Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara mulai Januari 2008.
Saat ini Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara Institut Teknologi Bandung (FTMD ITB) mengelola 3 (tiga) Program Akademik, yaitu;
Selain itu, saat ini FTMD juga menyelenggarakan program Magister Rekayasa Nuklir.
Sejalan dengan transformasi ITB menjadi BHMN, maka fakultas yang ada di ITB termasuk FTMD diarahkan menjadi organisasi sumber yang mengelola sumber daya secara langsung. Untuk mencapai hal tersebut, maka saat ini di lingkungan FTMD terdapat 7 (tujuh) Kelompok Keahlian/Keilmuan (KK) sebagai berikut;