Di Fakultas Teknik Mesin dan Dirgantara (FTMD) ITB, sama halnya dengan fakultas lain di ITB, para dosen dan staf pengajar turut berperan serta sebagai bagian penting dari penelitian. Secara umum, kegiatan penelitian dibagi kepada tiga bidang yaitu Teknik Mesin, Teknik Dirgantara dan Teknik Material. Secara spesifik, grup penelitian juga dikategorikan di dalam Kelompok Keahlian (KK). FTMD ITB memiliki tujuh KK, yaitu:
- KK Perancangan Mesin
- KK Konversi Energi
- KK Teknik Produksi Mesin
- KK Ilmu dan Teknik Material
- KK Fisika Terbang
- KK Struktur Ringan
- KK Desain, Operasi, dan Perawatan Pesawat Terbang.
Secara lebih detail anggota dan kegiatan masing-masing KK dapat merujuk ke bagian situs KK. Bersama mahasiswa, topik-topik Tugas Akhir Sarjana, Tesis dan Disertasi Pasca-sarjana pada umumnya juga menjadi bagian dari penelitian di setiap program studi/ KK. Terutama untuk program magister, pada saat ini ketiga program studi di FTMD telah memiliki program fast-track. Sehingga semakin mendukung penelitian yang berkesinambungan bagi mahasiswa dari Tugas Akhir Sarjana hingga Tesis Magister. Selain itu, di setiap KK juga dibantu oleh asisten-asisten peneliti yang setiap tahunnya dapat terlibat pada satu atau lebih judul penelitian di setiap KK.
FTMD ITB memiliki kerjasama dengan instansi pemerintah seperti kementerian, lembaga penelitian maupun BUMN dalam melakukan penelitiannya. Kolaborasi internasional dengan universitas di luar negeri pun sudah sering dilakukan, misal dengan universitas di Jepang, Korea, Inggris. Seiring dengan meningkatnya kolaborasi dengan instansi pemerintah dan universitas asing, luaran penelitian seperti halnya publikasi karya ilmiah pun meningkat secara signifikan. Grafik di bawah ini menunjukkan jumlah publikasi karya ilmiah para dosen di FTMD ITB yang masuk ke dalam Scimago Journal Ranking (SJR). Notasi MS, MT dan AE merepresentasikan program studi Teknik Mesin, Teknik Material, dan Teknik Dirgantara. Diluar jumlah yang ditunjukkan disini, dosen-dosen di FTMD ITB juga tercatat memiliki publikasi di jurnal lainnya termasuk prosiding konferensi baik nasional maupun internasional. Selain publikasi ilmiah, penelitian di FTMD juga membuahkan hasil seperti paten, prototipe, maupun teknologi yang dapat digunakan oleh masyarakat. Salah satu teknologi yang baru saja dikembangkan oleh FTMD dan diaplikasikan di beberapa rumah sakit adalah Kabin Sterilisasi Masker N-95 menggunakan Uap H2O2 untuk membantu perawatan pasien COVID-19.
