Важное место в работе кафедры занимала и занимает научно-исследовательская работа. При кафедре функционировали две научно-исследовательские лаборатории со штатными научными сотрудниками в ее составе: лаборатория по эффективному использованию сельскохозяйственной техники на мелиорированных землях; лаборатория по повышению моторесурса тракторов МТЗ.

Выполнены работы по паспортизации полей РБ, определению норм выработки и расхода топлива, разработке приборов для технического обслуживания и диагностирования, для учета работы и загрузки двигателей. Дана оценка надежности и долговечности тракторов МТЗ и разработаны рекомендации по повышению эффективности использования машинно-тракторных агрегатов на мелиорированных пойменных лугах. Многие работы при этом защищены авторскими свидетельствами и патентами.

На кафедре защитили диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук под руководством заслуженного инженера сельского хозяйства канд. техн. наук, доцента Н.А. Алексейчика следующие аспиранты: Терехов Б.А., Томкунас Ю.И., Матусевич С.В., Будько Ю.В., Добыш Г.Ф., Тимошенко В.Я., а также Перес Компаньони Рауль (научный руководитель - канд. техн. наук, доц. Томкунас Ю.И.), Карбальо Рамос Эльме (научный руководитель – канд. техн.наук, доц. Лабодаев В.Д.), Присс В.И. (научный руководитель – канд. техн.наук, проф. Бохан Н.И.), Луговцов С. М., Ткаченок М.М. (научный руководитель – канд. техн.наук, доц. Кринко М.С.), Непарко Т.А. (научный руководитель - канд. техн.наук, доц. Добыш Г.Ф.), Жданко Д.А. (научный руководитель - канд. техн.наук, доцент Новиков А.В.).

К настоящему времени на кафедре сформировались следующие научные направления:

– ресурсосберегающие технологии и оптимизация системы машин. Цифровое земледелие;

– разработка научно-практических рекомендаций пооперационного использования технических средств в системе точного земледелия;

– прогнозирование рационального состава машинно-тракторных агрегатов;

– моделирование взаимодействия технических средств при производстве механизированных работ;

– повышение эффективности производства продукции растениеводства обоснованием рациональной структуры и состава применяемых комплексов машин;

– оптимизация количества транспортных средств в уборочно-транспортных отрядах;

– повышение эффективности работы погрузочно-транспортных средств на уборке сельскохозяйственных культур;

– оценка годовой загрузки тракторов «Беларус» класса тяги 6;

– эксплуатационная оценка широкозахватных агрегатов на базе трактора «Беларус-4522С»;

– новые подходы в методике определения потребности в сельскохозяйственной технике;

– новые подходы и обоснование нормативов потребности сельскохозяйственных предприятий в мобильных энергетических средствах;

– совершенствование оценки работы и уточнение показателей состава и использования машинно-тракторного парка сельскохозяйственного предприятия;

– исследование факторов, влияющих на снижение затрат производственных ресурсов в растениеводстве;

– диагностика и техническое обслуживание машин, совершенствование нормативно-технической документации по техническому обслуживанию машинно-тракторного парка в Республике Беларусь;

– разработка методики и обоснование параметров устройств для оценки технического состояния агрегатов гидростатической трансмиссии мобильных энергетических средств;

– разработка методики определения мощности дизельного двигателя динамическим методом в производственных условиях;

– научно-методические основы аграрного инновационного образования.

По вышеуказанным научным направлениям осуществляется научно-исследовательская работа совместно с РУП «НПЦ НАН Беларуси по механизации сельского хозяйства».

Кафедрой выполнялось задание «Разработка методики и обоснование параметров устройств для оценки технического состояния агрегатов гидравлических трансмиссий мобильных технических средств» в качестве проекта задания в Государственную программу научных исследований «Теоретическое и методологическое обоснование разработки инновационных технологий сельскохозяйственного производства на основе новых сортов сельскохозяйственных растений, породных групп сельскохозяйственных животных, форм удобрений, средств защиты растений и животных, новых подходов к кормлению сельскохозяйственных животных, современных энергосберегающих автоматизированных комплексов машин и оборудования для осуществления процессов производства и переработки сельскохозяйственной продукции» (ГПНИ «Качество и эффективность агропромышленного производства»), 2016-2020 гг. (научный руководитель – к.т.н., доцент Жданко Д.А.).

В текущем году на кафедре эксплуатации машинно-тракторного парка и агротехнологий выполняются научные исследования:

– в рамках задания 15 «Обосновать основные параметры, разработать и освоить производство ленточного валкователя» подпрограммы «Белсельхозмеханизация-2025» государственной научно-технической программы «Инновационные агропромышленные и продовольственные технологии», 2021-2025 годы по теме «Принять участие в обосновании основных эксплуатационно-технологических параметров ленточного валкователя» (научный руководитель Ловкис В.Б., кандидат технических наук, доцент);

– по теме  «Разработать научно-практические рекомендации пооперационного использования технических средств в системе точного земледелия» (научный руководитель Непарко Т.А., кандидат технических наук, доцент);

– по теме «Научное обоснование и разработка экологически безопасных ресурсосберегающих технологических приемов производства продукции растениеводства (научный руководитель Козловская И.П., доктор сельскохозяйственных наук, доцент).

Кафедра большое внимание уделяет научно-исследовательской работе со студентами: научное руководство и рецензирование дипломных проектов, подготовка студенческих работ для участия в международных научных конференциях, подготовка конкурсных работ для участия в Республиканском конкурсе научных работ студентов.

По итогам Республиканских конкурсов научных работ студентов научные разработки получили первые категории, были внедрены в образовательный процесс и в производство: 2019-2020 гг. – 2 (научные руководители – к.т.н., доцент Жданко Д.А., к.т.н., доцент Непарко Т.А.); 2020-2021 гг. первая категория – 2 (научные руководители – к.т.н., доцент Жданко Д.А., к.т.н., доцент Янцов Н.Д.), третья категория – 1 (научный руководитель – старший преподаватель Кошля Г.И.); 2021-2022 гг. вторая категория – 3 НИРС (научные руководители – к.т.н., доцент Быков Н.Н., старшие преподаватели Кецко В.Н. и Сушко Д.И.); 2022-2023 гг. первая категория – 1 (научный руководитель – к.т.н., доцент Непарко Т.А.); 2023-2024 гг. первая категория – 3 (научные руководители –к.т.н., доцент Непарко Т.А., к.т.н., доцент Ловкис В.Б., старший преподаватель Праженик Д.С.); 2024-2025 гг. лауреат – 1 (научный руководитель – к.т.н., доцент Непарко Т.А.).