Ведущими научными школами университета активно ведутся фундаментальные и прикладные теоретические и экспериментальные исследования и разработки по следующим научным направлениям:

• устойчивость и управление движением (ведущие ученые: д.т.н., профессор, действительный член АН Татарстана, заслуженный деятель науки и техники ТАССР, РСФСР Сиразетдинов Т.К.; д.т.н., профессор лауреат Государственной премии СССР Земляков А.С.; д.ф.-м.-н., профессор Маликов А.И.);
• теория оптимального управления (ведущие ученые: д.т.н., профессор, действительный член АН Татарстана, действительный член Международной академии наук высшей школы, заслуженный деятель науки и техники ТАССР, заслуженный деятель науки РФ Дегтярев Г.Л.; д.ф.-м.н., профессор заслуженный деятель науки и техники РТ Гараев К.Г.; д.т.н., профессор Балоев А.А.);
• механика деформируемого твердого тела, прочность летательных аппаратов и математическое моделирование (ведущие ученые: д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ, заслуженный деятель науки РФ Павлов В.А.; д.ф.м.-н., профессор, член-корреспондент АН Татарстана, заслуженный деятель науки и техники РТ, заслуженный деятель науки РФ, лауреат премии АН Татарстана им. Х.М.Муштари Паймушин В.Н.; д.ф.-м.н., профессор Саитов И.Х.; д.т.н., профессор Фирсов В.А.; д.т.н., профессор Кретов А.С.);
• физико-технические проблемы тепловых двигателей и энергетических установок (ведущие ученые: д.т.н., профессор, действительный член АН Татарстана, заслуженный деятель науки и техники ТАССР, РСФСР, дважды лауреат Государственной премии СССР Дрегалин А.Ф., д.т.н., профессор Глебов Г.А., д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ Наумов В.И.);
• горение и газодинамика в авиационных двигателях и энергоустановках (ведущие ученые: д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки РФ Костерин В.А., д.т.н., профессор Мингазов Б.Г., к.т.н., доцент Панченко В.И.);
• интенсифицированный тепломассообмен (ведущие ученые: д.т.н., профессор, действительный член Российской академии естественных наук, заслуженный деятель науки и техники РТ, заслуженный деятель науки РФ Гортышов Ю.Ф.; д.т.н., профессор Тарасевич С.Э.; д.т.н., профессор Молочников В.М.; д.т.н., профессор Байгалиев Б.Е.);
• механика жидкости и газа (ведущие ученые: д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ Павлов В.Г.; д.ф.-м.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ Игнатьев В.Н.; д.т.н., профессор Нугманов З.Х.);
• рабочие процессы в турбомашинах (ведущие ученые: д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ Горюнов Л.В.; д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ Щукин В.К.; д.т.н., профессор Евгеньев С.С.);
• пластическое формообразование тонкостенных деталей авиационной техники (ведущие ученые: д.т.н., профессор Халиулин В.И.; д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ Катаев Ю.П.; д.т.н., профессор, действительный член АН Татарстана, заслуженный деятель науки и техники РТ, лауреат премии Совета Министров СССР Закиров И.М.);
• формообразование поверхностей деталей со съемом материала (ведущие ученые: д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники ТАССР, лауреат Государственной премии РТ Юнусов Ф.С.; д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ, заслуженный деятель науки РФ, лауреат Государственной премии РТ Каримов А.Х.; д.т.н., профессор Лунев А.Н.);
• физика и техника низкотемпературной плазмы (ведущие ученые: д.т.н., профессор, член-корреспондент АН Татарстана, заслуженный деятель науки и техники ТАССР, заслуженный деятель науки РФ Даутов Г.Ю.; д.ф.-м.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ Гайсин Ф.М.; д.ф.-м.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ Тимеркаев Б.А.);
• радиоэлектронные и квантовые устройства и системы (ведущие ученые: д.ф.-м.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники ТАССР заслуженный деятель науки РФ Польский Ю.Е.; д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ Ильин Г.И.; д.т.н., профессор Воронов В.И.);
• электронная информационно-измерительная техника с использованием электрохимических преобразователей (ведущие ученые: д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники ТАССР, заслуженный работник высшей школы РФ Вяселев М.Р.; д.т.н. профессор Евдокимов Ю.К.; д.т.н., профессор Карамов Ф.А.);
• методы и средства инструментального обеспечения безопасности полета, приборы и информационно-измерительные системы (ведущие ученые: д.т.н., профессор, заслуженный изобретатель РТ, заслуженный работник высшей школы РФ Солдаткин В.М.; д.т.н., профессор, заслуженный изобретатель РСФСР, заслуженный деятель науки и техники РТ Ференец В.А.; к.т.н., докторант, заслуженный изобретатель РТ Ганеев Ф.А.);
• микроэлектронная аппаратура и технология ее производства (ведущие ученые: д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники ТАССР Ермолаев Ю.П.; д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ Насыров И.К.;д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ Сафиуллин Н.З.);
• анализ и синтез радиотехнических систем и устройств (ведущие ученые: д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ Седельников Ю.Е.; к.т.н., профессор Щербаков Г.И.; д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ Морозов Г.А.; д.ф.-м.н., профессор Надеев А.Ф.);
• высокопроизводительные вычислительные системы, прикладная математика и информатика (ведущие ученые: д.т.н., профессор, член-корреспондент АН Татарстана, заслуженный деятель науки и техники РТ Песошин В.А.; д.т.н., профессор, заслуженный работник высшей школы РФ Шарнин Л.М.; д.т.н., профессор Роднищев Н.Е.; д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники ТАССР, заслуженный деятель науки РФ Адгамов Р.И.);
• САПР электрооборудования, электрические микромашины и микроприводы (ведущие ученые: д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки и техники РТ Терещук В.С.; д.т.н., профессор Афанасьев А.Ю.; к.т.н., доцент Цокур Е.И.);
• экономическая теория и экономика предприятий (ведущие ученые: д.э.н., профессор Хасанова А.Ш.; д.э.н., профессор, заслуженный деятель науки РТ Мазитова Р.К.; д.э.н., профессор Мингалеев Г.Ф.; д.т.н., профессор, член-корреспондент АН Татарстана, заслуженный деятель науки и техники ТАССР, заслуженный деятель науки РФ Тунаков А.П.);
• национальная жизнь и межнациональное взаимодействие в обществе (ведущие ученые: д.и.н., профессор, заслуженный деятель науки ТАССР, заслуженный работник высшей школы РФ Шарапов Я.Ш.; д.т.н., профессор, заслуженный деятель науки РТ Сабирова Д.К.);
• философские проблемы познания (ведущие ученые: д.ф.н., профессор, член-корреспондент АН Татарстана, заслуженный работник культуры ТАССР Галеев Б.М.; д.ф.н., профессор Евстратов В.Д.; д.ф.н., профессор Солодухо Н.М.);
• инженерная психология, педагогика, социология и политология (ведущие ученые: д.псх.н., профессор, заслуженный деятель науки РТ Габдреев Р.В.; д.с.н., профессор, заслуженный деятель науки РТ Исламшина Т.Г.; д.пед.н., профессор Булатова Д.В.)
• изучение взаимодействия и взаимовлияния языков и культур (ведущие ученые: д.фил.н., профессор Габдреева Н.В.; к.фил.н., доцент Зиннатуллина Г.Э.)