早在明朝初年就有蒙古族在此地游牧生息，建起毛都西伯屯落。
清朝后期、民国时期至1936年辖于郭尔罗斯前旗塔虎努图克（区）；1937年辖于第二努图克（区）；1940年辖于库里努图克（区），1945年“八一五”光复后，辖于达里巴区（五区）；1956年3月撤区划乡辖于三马架乡；1958年4月辖于达里巴乡；1958年10月辖于达里巴人民公社；1964年4月从达里巴公社划出七个生产大队（奔布来、三马架、姜家、二龙索库、六家子、毛都站、东兴），平凤公社划出二个生产大队（牙木吐、复兴），新来公社划出一个生产大队（木头西北），成立木头站人民公社。
1981年地名普查考证“木头”系蒙语，因音译不正，故进行调整，正音为“毛都”定名为毛都站镇人民公社。
1983年改为乡建制为毛都站乡，1984年12月经省批准成立毛都站镇。