ภาควิชากายวิภาคศาสตร์ ได้รับการจัดตั้งขึ้นมาพร้อมกับคณะสัตวแพทยศาสตร์ ในปี พ.ศ. 2497 ตามพระราชบัญญัติมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ฉบับที่ 5 ตราขึ้นเมื่อวันที่ 20 ธันวาคม พ.ศ. 2497 และประกาศในราชกิจจานุเบกษา เล่มที่ 71 ตอนที่ 86 เมื่อวันที่ 28 ธันวาคม พ.ศ. 2497 โดยมีศาสตราจารย์ นายสัตวแพทย์จักร พิชัยรณรงค์สงคราม เป็นหัวหน้าภาควิชาคนแรก จวบจนถึงปัจจุบัน คณาจารย์และบุคลากรของภาควิชากายวิภาคศาสตร์มีหน้าที่จัดการศึกษาในรายวิชาต่างๆ ทางกายวิภาคศาสตร์ เช่น มหกายวิภาคศาสตร์ทางสัตวแพทย์ จุลกายวิภาคศาสตร์ทางสัตวแพทย์ และวิทยาเอมบริโอ ให้กับนิสิตสัตวแพทย์ระดับปริญญาตรี ในหลักสูตรสัตวแพทยศาสตร์บัณฑิต นอกจากนั้นบุคลากรของภาควิชายังได้ศึกษาวิจัยเพิ่มเติมเน้นทางด้านกายวิภาคศาสตร์ และมีส่วนในการผลิตบัณฑิตในระดับปริญญาโทและปริญญาเอกในหลักสูตรกลางร่วมกับคณะสัตวแพทยศาสตร์ และบัณฑิตวิทยาลัย มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์
ภาควิชากายวิภาคศาสตร์เน้นการผลิตบัณฑิตสัตวแพทย์ ให้สอดคล้องกับปรัชญาและปณิธาน ของคณะสัตวแพทยศาสตร์และมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ โดยมีวัตถุประสงค์ให้ได้บัณฑิตที่มีความรู้ ความสามารถ ทางสาขาวิชาชีพสัตวแพทยศาสตร์ ซึ่งมีคุณภาพเป็นสากล ตลอดจนมีคุณธรรม จริยธรรมและสอดคล้องกับความต้องการของสังคม นอกจากนี้ยังมุ่งส่งเสริม ให้มีการวิจัย เพื่อสร้างองค์ความรู้ใหม่และให้บริการทางวิชาการแก่สังคมอย่างต่อเนื่องและมีคุณภาพ พร้อมทั้งยังทำนุบำรุงศิลปวัฒนธรรมอันดีของไทย ตามพันธกิจปณิธานที่ว่า
"มุ่งคุณภาพ เน้นคุณธรรม นำวิชาการ ให้เป็นหนึ่ง"