Станция открыта в составе третьей очереди строительства Московского метрополитена на участке «Театральная» — «Автозаводская» во время Великой Отечественной войны 1 января 1943 года. Была конечной станцией более 25 лет. Современное название — по расположенному вблизи Московскому автомобильному заводу имени И. А. Лихачёва.

Имеется два наземных вестибюля с выходами на Автозаводскую улицу, Кожуховские улицы, Автозаводский проезд и улицу Мастеркова. Более старый южный вестибюль встроен впоследствии в жилое здание.

Пассажиропоток составляет: по входу — 71,8 тысяч человек, по выходу — 72,1 тысяч человек.

"Автозаводская" — колонная трёхпролётная станция мелкого заложения (глубина заложения — 11 метров). Сооружена по индивидуальному проекту. За станцией находятся тупики, использовавшиеся для оборота составов до продления линии на юг, теперь они используются для технического обслуживания и ночного отстоя составов. Часть перегона «Автозаводская» — «Коломенская» наземная и проходит по мосту над Москвой-рекой.

Путевые стены станции облицованы желтоватым мрамором Прохоро-Баландинского месторождения, высокие квадратные колонны отделаны жёлто-розовым алтайским мрамором «ороктой». Пол выложен серым и красным гранитом. Первоначально на своде по центру зала размещались оригинальные светильники. Позднее они были заменены люминесцентными лампами, которые располагаются между соседними колоннами в каждом ряду (два ряда светильников). В северном торце центрального зала размещалась скульптура Иосифа Сталина (демонтирована). Путевые стены украшены восемью мозаичными панно на производственную тематику.