Первой значимой научной разработкой явилось создание атласов чертежей и формирование условностей машиностроительного черчения. Несколько позднее кафедра участвовала в научно-исследовательской работе в области начертательной геометрии, механики, деталей машин и инженерных сооружений. Работа проводилась под руководством заведующего кафедрой, к.т.н. Д.Л. Рябинова при активном участии преподавателей кафедры к.т.н. А.И. Понина, И.П. Огородниковой, М.М. Саньковой, М.Л. Пустыгиной.
Под руководством, к.т.н. Ю.Г. Кардашевской на кафедре развивались новые научные направления, связанные с геометрией рабочих поверхностей сельхозмашин и оптимизацией параметров машинно-тракторных агрегатов.
С 1991 г. по 2007 г. научно-исследовательская работа проводилась под руководством д.т.н. В.А. Самсонова. Результатами данной работы стали учебные пособия «Прикладная математика» и «Теория и расчет сельскохозяйственного трактора», монография «Основы теории мобильных сельскохозяйственных агрегатов».
Развитие инновационных технологий проектирования постоянно определяет новые научные задачи. В настоящее время на кафедре сложилась следующая основная тематика научных работ:
Преподаватели кафедры регулярно публикуются в научных журналах и сборниках, участвуют в работе научно-технических конференций различного уровня.
Заведующий кафедрой, д.т.н. Е.Л. Чепурина проводит научно-исследовательскую работу, направленную на совершенствование технического сервиса машин и оборудования для животноводства. Результаты исследований внедряются в производство и патентуются.
К.т.н. Д.Л. Кушнарева проводит научно-исследовательскую работу по повышению эффективности работы инженерно-технической службы молочного хозяйства.
Преподаватели кафедры активно участвуют в конференциях, выставках и других мероприятиях, эта деятельность отмечена различными наградами: