Станция "Автозаводская" построена в январе 1943 г. и имеет трехпролетную колонную конструкцию глубокого заложения. Проект станции (архитекторы А. Душкин и Н. Князев) получил в 1946 г. Сталинскую премию. Образ "Автозаводской" полифоничен и музыкален. При спуске по эскалатору колонны вначале возникают одна за другой, а затем словно сливаются в едином "звучании". В конструктивном и архитектурном исполнении станция представляет собой вариацию "Кропоткинской".
Тонкие высокие колонны поддерживают уплощенные своды. От капителей колонны, облицованные светлым с черными и лиловыми прожилками мрамором, расширяются, образуя ребра, которые словно растворяются в своде.
Путевые стены отделаны мрамором теплых оттенков – кремовых, розоватых, цвета слоновой кости и тепленного молока. Они украшены смальтовой мозаикой работы В. Фролова, В. Бордиченко и Ф. Лехта на тему Великой Отечественной войны. Фризы с мозаикой монтированы по четыре на каждой стороне. Мозаики восточной стены рассказывают о трудящихся завода ЗИС (ныне ЗИЛ). На полотнах они монтируют гусеницы трактора, трудятся в литейном, механосборочном и литейном цехах. На западной стене техники загружают бомбы в самолет, отправляющийся на бомбежку Берлина. Вторая мозаика изображает жатву, на третьей рыбаки грузят бочки с икрой и достают из сетей гигантских осетров. На четвертой мозаике изображен бой советских моряков на море. На путевых стенах на уровне зала установлены парные барельефы из серовато-желтого известняка. Полы выстланы черным диабазом и имеют геометрический орнамент из красных и серых гранитных квадратных вставок.
Станция оборудована двумя выходами в город. Эскалатор южного входа выводит на наземный павильон, встроенный в первый этаж дома по ул. Автозаводской, 13. У северного выхода перед эскалатором укреплена доска с перечнем имен 42-х жертв террористического акта 6.02.2004 г.
Южный вестибюль – двухэтажный и является ровесником станции. Его фасад украшен полуколоннами из лабрадорита и имеет очень высокие застекленные декоративные арки дверных проемов, украшенные фигурными решетками. Аванзал станции дугообразным широким проходом соединяется с круглым шатровым эскалаторным вестибюлем. Арка эскалаторной камеры оформлена узким балконом. Напротив эскалаторов – большое мозаичное мраморное панно с изображением парада на Красной площади. На танках, образуя пирамиду, сидят партизан, командир танка, летчик, и два бойца.
На заднем плане изображение Кремля и былинного богатыря в древнерусском шлеме. Купол вестибюля украшен росписью по штукатурке: орденами, лентами, искрами салюта и сценами труда и отдыха рабочих завода ЗИЛ.