На кафедрі створена наукова школа з розвитку методології оптимізаційного проектування сучасних технічних засобів транспорту. Засновником і керівником школи є доктор технічних наук, професор, академік транспортної академії України, дипломований «Європейський інженер-педагог» (DIPL ING-PAЕD IGIP) В.І. Мороз.

До основних напрямків досліджень наукової школи відносяться - генетика технічних систем залізничного транспорту, розробка методології оптимізаційного проектування технічних засобів нового покоління для транспорту, а саме розробка:

• принципів системного проектування;
• нової концепції проектування;
• функціональних і структурних схем технічних засобів нового покоління для залізничного транспорту;
• стратегій виконання проектно-конструкторських робіт;
• нових методів автоматизованого проектування.

На цей час визнаними є такі основні розробки:

• комплексне методичне та програмне забезпечення оптимізаційного проектування механізмів газорозподілу форсованих транспортних дизелів, яке ефективно використане для модернізації дизелів типу Д80, Д49, Д42, ДТНА1, ДТНА2;
• нова концепція, стратегія, методи та відповідні моделі для проектування технічних засобів нового покоління, за допомогою яких розроблені конструкції електродинамічного та гравітаційного уповільнювачів вагонів нового покоління;
• науково обґрунтовані рекомендації з удосконалення систем регулювання швидкості дизель-поїздів експлуатаційного парку АТ «Укрзалізниця»;
• нова патентозахищена конструкція струмознімального пристрою для швидкісного електрорухомого складу залізниць;
• комплексні рекомендації з удосконалення систем повітропостачання залізничного рухомого складу за рахунок використання компресорів нового покоління;
• новий метод оптимізаційного проектування тягових зубчастих передач сучасного залізничного рухомого складу;
• комплексне методичне та програмне забезпечення проектувальних розрахунків на міцність деталей технічних засобів транспорту.

Результати виконаних розробок впроваджені на різних промислових і транспортних підприємствах України і країн СНД.

Основними напрямками наукової роботи кафедри є:

• генетика транспортних технічних систем, актуальні проблеми створення технічних систем нового покоління;
• концептуальний та методологічний аспекти проектування технічних засобів нового покоління для транспорту;
• теоретичні обґрунтування та практичні задачі створення мехатронних технічних засобів для транспорту;
• удосконалення конструкції механічних систем рухомого складу залізниць;
• оптимізаційне проектування та модернізація основних та допоміжних механізмів локомотивних енергетичних установок;
• розробка засобів механізації і автоматизації на залізничному транспорті;
• теоретичне обґрунтування і розробка нових технологій створення деталей машин з поліпшеними механічними і триботехнічними характеристиками.

Основні результати досліджень, що виконуються на кафедрі публікуються в галузевому журналі «Залізничний транспорт України», журналі «Інформаційно-керуючі системи на залізничному транспорті», а також в збірниках наукових праць УкрДУЗТ та інших провідних навчальних закладах.