В институте ведутся научно-исследовательские работы по более 70 проектам по фундаментальным и прикладным исследованиям в области науки, техники и образования, международным грантам и хоздоговорам с зарубежными и Национальными компаниями РК.

НИИ ММ активно занимается инновационными исследованиями. С этой целью в рамках проектов проводятся следующие научные исследования:

• Инициирован проект по применению систем искусственного интеллекта и методик автоматической генерации кода при организации и управлении высокопроизводительными вычислениями
• Разработана и модернизирована информационная система анализа разработки (ИСАР-II) нефтегазовых месторождений
• осуществлена разработка математических моделей для неоднородных процессов стратосферы, мезосферы и ионосферы, позволяющих выполнить расчет полей скорости, температуры и концентрации, а также произвести прогнозные предложения относительно процессов, происходящих в атмосфере
• В рамках проекта «Облачные вычисления на высокопроизводительных кластерах для реализации больших численных моделей» впервые разработаны прототипы программ, необходимых для формирования вычислительных облаков на мобильных устройствах
• Создана схема построения управления движением твердого тела (космического аппарата); разработана математическая модель системы управления движением космического аппарата относительно центра масс
• Произведено исследование динамики, разработка системы управления, проектирование и создание опытного образца мобильного робота

Благодаря многолетнему опыту и опытным наставникам, студенты четвертого курса, прошедшие практику при НИИ, освоили множество прикладных программ на языках Python, Java и С++, использовали новейшее оборудовании и получили важные практические навыки, дающие возможность успешного трудоустройства.