Перелік найважливіших напрямів фундаментальних та прикладних наукових досліджень, за якими Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» має значні досягнення, перспективні розробки, визнані наукові школи
- Створення високоефективних, екологічно чистих, енерго- та ресурсозберігаючих технологій і обладнання у машинобудуванні, хімічній, легкій, нафтопереробній промисловості,
промисловості будівельних матеріалів, розробки об'єктно-орієнтовних систем конструкційно-технологічного моделювання та забезпечення якості й надійності прогресивної
техніки; - Термодинамічні, фізико-хімічні процеси та фазові перетворення в металургійних та ливарних технологіях;
- Вивчення закономірностей формування структури та властивостей монокристалів, аморфних, металевих та композиційних матеріалів, з'єднань і покриттів;
- Хімічні та хіміко-технологічні процеси і створення на їх основі нових речовин, матеріалів та композицій, у тому числі біологічно-активних за допомогою комплексного
використання нових та традиційних видів сировини, безвідходних та екологічно чистих технологій; - Методи та засоби економії первинних енергоресурсів та забезпечення екологічної безпеки енергогенеруючих технологій. Нові високоефективні типи ресурсозберігаючого
теплоенергетичного обладнання; - Методи управління виробництвом, передачею, розподілом, перетворенням та споживанням електричної енергії. Управління ефективністю енерговикористання;
- Високоефективні технологічні процеси зварювання і зварювальних конструкцій, відновлення деталей машин, створення високоефективного обладнання, зварювальних
матеріалів, засобів контролю та управління; - Сучасні методи обробки інформації, принципи побудови високопродуктивних обчислювальних систем і мереж, перспективні інформаційні технології обробки інформації,
діагностики і управління в складних організаційно-технічних системах; - Апаратне, математичне та програмне забезпечення цифрових систем у сучасних інформаційних технологіях . Методологія та методи побудови інтелектуалізованих інформацій
та мережних технологій, баз даних та знань; - Мікрохвильові пристрої та системи спеціального і широкого призначення;
- Програмно- апаратні комплекси розпізнавання образів аудіо- та відео-сигналів;
- Перспективні телекомунікаційні системи та технології на основі сучасної мікрохвильової та цифрової електронної техніки;
- Процеси та явища в полях та середовищах створення на їх засадах високоефективних електронних приладів, пристроїв, систем та мереж;
- Методи структурно-параметричної оптимізації електродинамічних систем та створення новітніх радіотехнічних, електроакустичних, електронних пристроїв;
- Фізичні, механічні, електромагнітні та гравітаційні взаємодії в інформаційно-вимірювальних приладових комплексах технічних і медичних застосувань;
- Методи моделювання, моніторингу та прогнозування наслідків динамічних процесів забруднення в екології;
- Науково-технічні основи створення медичних засобів;
- Фізика напівпровідників, твердотільних магнітних та немагнітних наноструктур та конденсованого стану;
- Фундаментальні проблеми теорії функцій і функціонального аналізу, математичної фізики.