I tillegg til arbeid med utstillinger og flere bokprosjekter, er det fire ansatte som er i ferd med å ta en doktorgrad:
Doktorgradsprosjektet Museums potential in childrens learning ble innledet høsten 2016 og utføres ved School of Museum Studies, University of Leicester. Prosjektet skal utforske hvordan museene kan være en aktiv del av barn og unges læringsverden.
Doktorgradsprosjektet Hofgaard-maskinen – en tidlig norsk datamaskin? ble innledet ved Institutt for historiske studier ved NTNU i 2019. Prosjektet tar utgangspunkt i en gjenstand i museets samling, som kan kaste nytt lys over tidlig datahistorie.
Doktorgradsprosjekt Muliggjørende teknologier for norsk øleksport fra 1860-1900 ble innledet høsten 2019, og utføres ved Institutt for historiske studier ved NTNU. Prosjektet tar utgangspunkt i museets historiske arkiv etter Frydenlund og Ringnes Bryggeri.
Doktorgradsprosjektet Naturalizing the nation: Physical anthropology in Greece, 1880s–1950s undersøker hvordan antropologisk forskning har bygget på og bidratt til forestillinger om nasjonal identitet. Forskningsprosjektet er tilknyttet School of Philosophy, Religion and History of Science ved University of Leeds.
Forskningsprosjektet «Museenes kunnskapstopografi» (2018 – 2020) ble initiert av Norsk Teknisk Museum og utføres i samarbeid med Østfoldmuseene, Malmø museer, Gøteborg Stadsmuseum og Tekniska Museet. Prosjektet er støttet av Kulturrådets museumsutviklingsprogram Forskning i museer.