Uno de los objetivos esenciales de la Universidad, y en particular de la Escuela, es el desarrollo de la investigación científica y tecnológica básica y aplicada. La Escuela Técnica Superior de Ingeniería Aeronáutica y del Espacio es la Escuela decana en formación e investigación aeroespacial, desarrolla su actividad de investigación bajo criterios de excelencia.
La investigación en áreas relacionadas con el sector aeroespacial se realiza desde los departamentos, los grupos de investigación y desde el Instituto de Microgravedad Ignacio Da Riva (IDR) y el Centro de Operaciones y Soporte a Usuarios Español (E-USOC) de la Agencia Espacial Europea.
La investigación se encuentra totalmente integrada en la Escuela añadiendo valor a la docencia y a la implicación de los estudiantes en el Programa de Doctorado. En las instalaciones de la Escuela, los estudiantes y profesores desarrollan su actividad investigadora conjuntamente con el resto de actividades docentes.
Las colaboraciones nacionales e internacionales en el ámbito de la investigación tanto con la industria aeroespacial como con otras universidades de prestigio internacional son habituales.