Buen día.
Aquí la respuesta utilizando el código que tienes en tú pregunta:
<!DOCTYPE html>
<html lang="en">
<head>
<meta charset="UTF-8">
<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1.0">
<title>Mostrar y Ocultar Lista</title>
<style>
#lista {
display: none;
}
</style>
</head>
<script>
function mostrar() {
lista = document.getElementById("lista");
lista.style.display = 'block';
};
function ocultar() {
lista = document.getElementById("lista");
lista.style.display = 'none';
};
</script>
<body>
<header>
<ul><img onmouseover="mostrar()" onmouseout="ocultar()" src="img/chevrologo.png" class="menudesp">
<ul id="lista">
<li class="nosotros"><a>nosotros</a></li>
<li class="auto"><a>autos</a></li>
<li class="camioneta"><a>camionetas</a></li>
<li class="submenu"><a>chevrolet</a>
<ul href="registro.html"><a>registrate</a></ul>
<ul href="ingresa.html"><a>ingresa</a></ul>
<ul href="comercios.html"><a>comercios cercanos</a></ul>
<ul href="historia.html"><a>historia</a></ul>
</li>
</ul>
</ul>
</header>
</body>
</html>
Como verás, utilice dos funciones en JS (mostrar y ocultar) las cuales se van a ejecutar cuando pases el ratón sobre la imagen (onmouseover) o lo quites (onmouseout), estas funciones van a cambiar el CSS relacionado con el ID llamado "lista" (código nuevo en tu pregunta) haciéndolo visible o no.
Recuerda comenzar con la lista (id) NO Visible en el CSS:
<style>
#lista {
display: none;
}
</style>
NOTA: Te coloqué todo junto para que tuvieras el ejemplo completo, pero recuerda que como buena practica los JS y los CSS deben están en archivos aparte y ser referenciados (link).
Saludos y espero que te haya servido.