Науковий напрям кафедри – "Дослідження робочих процесів та оптимізація конструкцій автотранспортних засобів".
Основні напрями наукових досліджень:
- Дослідження та оптимізація параметрів і конструкцій гальмівних систем автобусів та автовантажників.
- Проблеми підресорювання та підвіски автотранспортних засобів.
- Проблеми віброзахисту робочих місць водіїв автобусів, автовантажників.
- Дослідження гідромеханічних передач, робочих процесів трансмісій та автоматизація трансмісій автотранспортних засобів.
- Методи і засоби діагностики автомобілів та їх систем і агрегатів.
- Випробування автотранспортних засобів і спецавтотехніки.
Колектив кафедри займається науково-дослідною роботою, переважно у співпраці з інститутом "Укравтобуспром", де діє філія кафедри і розміщено ряд лабораторій, з орієнтацією на прикладні проблеми створення нових моделей автобусів та спецавтотехніки.
З 2009 р. розширена тематика науково-дослідних робіт в сфері діагностики, автосервісу та випробувань автомобілів. Розпочато роботи по гібридному приводу міських автобусів (спільно з кафедрою електроприводу та систем керування).
Кафедра бере участь у дослідно-конструкторських роботах інституту "Укравтобуспром", де за період 1996-2008 рр. спроектовано, виготовлено дослідні зразки, сертифіковано та поставлено на виробництво в Україні і РФ нове покоління найбільш масових автобусів і спецавтотехніки на 8 заводах (зокрема на ВО "Південьмаш" в м. Дніпропетровськ, заводах "Богдан" в містах Черкаси і Луцьк – відомі моделі А091, А064, середні автобуси А144, А145, надвеликий тривісний міський автобус/тролейбус А231, пів причепи та ін., заводах "Еталон" в містах Бориспіль і Чернігів – моделі А079, А074, сімейство великого і середніх автобусів РоАЗ в м. Ростов-на-Дону, малотоннажні вантажівки ТагАЗ в м. Таганрог, спецавтотехніка, ЛАЗ, ЛиАЗ, завод Неман в Білорусії).
При кафедрі діє аспірантура і докторантура за спеціальністю: 05.22.02 – автомобілі та трактори.