Основными научными направлениями научной деятельности Института, утвержденными постановлением Президиума РАН от 18 марта 2008 года № 142, являются:

• разработка проблем механики прецизионных систем;
• системный анализ и синтез структур «человек-машина-среда»;
• математические методы и технические средства управления, диагностики и метрологии в точной механике.

Все направления научной деятельности Института относятся к приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники Российской Федерации.

Направления научной деятельности Института соответствуют Программе фундаментальных исследований государственных академий наук на 2013-2020 гг., утвержденной распоряжением Правительства РФ от 3 декабря 2012 года № 2237-р.