Работа Центра подготовки космонавтов неразрывно связана с научной деятельностью – от подготовки космонавтов и реализации научных программ до перспективных пилотируемых проектов, например, полётов на другие планеты.

Основными направлениями научных исследований в ЦПК являются:

• Развитие системы отбора и профессиональной подготовки космонавтов.
• Разработка и совершенствование системы медицинского обеспечения, подготовки космонавтов, послеполётной реабилитации и медицинского контроля за состоянием здоровья космонавтов.
• Исследования возможностей экипажей пилотируемых космических аппаратов (ПКА) по решению целевых задач в космосе.
• Исследования по обеспечению безопасности экипажей ПКА.
• Исследования по обоснованию направлений развития и научно-технического сопровождения создания ПКА и их бортовых систем.
• Создание и развитие тренажёрной, учебно-лабораторной, испытательной и исследовательской баз Центра.

В 2022 году Центр подготовки космонавтов принял участие в 12 испытаниях по обеспечению полётов и наземных образцов космической техники.

За это время Центром были проведены 16 научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ и 1 экспериментальное исследование. Сотрудники ЦПК приняли участие в 19 научных мероприятиях.

На данный момент в ЦПК работают 58 сотрудников, имеющих ученую степень, из них 9 докторов и 49 кандидатов наук. В 2022 году 1 работник Центра защитил диссертацию кандидата технических наук.

В 2022 году сотрудниками Центра было опубликовано 42 статьи в академических и специализированных изданиях, вошедших в библиографические и реферативные базы данных:

• в национальной библиографической базе научного цитирования РИНЦ – 42 публикации;
• в базе Scopus – 8 публикаций.

В прошлом году в ЦПК было выпущено 4 номера научного журнала «Пилотируемые полёты в космос». В них опубликовано 36 статей, среди которых сотрудниками Центра написано 18, авторами сторонних организаций – 11 и совместных статей – 7. Импакт-фактор научного журнала «Пилотируемые полёты в космос» на данный момент составляет 0,365.

Также в Центре выпускается организационно-методическая, учебная, бортовая и научно-справочная документация, используемая в процессе подготовки космонавтов.

ЦПК является постановщиком 2-х целевых работ на борту РС МКС: «Защитный композит», суть которого заключается в создании для космонавтов защитного радиационного материала, и «Экон-М» – фотосъемка территории Российской Федерации и зарубежных государств с целью экологического обследования районов жизнедеятельности человека.

С 2013 года в ЦПК проводится эксперимент «Созвездие-ЛМ», целью которого является оценка возможности осуществления сложной операторской деятельности после выполнения длительного космического полёта. Это особенно важно в условиях подготовки к освоению Луны, Марса и других объектов Солнечной системы. Специалистам необходимо проанализировать, как факторы пребывания в невесомости влияют на способность человека двигаться, управлять техникой, выполнять различные задачи. Для этого они отобрали ряд операций, которые проводятся до полёта и после него.

Центр подготовки космонавтов является одним из основных научных партнеров международного исследовательского проекта SIRIUS. В первых двух этапах эксперимента приняли участие российские космонавты Анна Кикина («SIRIUS-17» в 2017 году) и Евгений Тарелкин («SIRIUS-18/19» в 2019 году). На этапе «SIRIUS-21» (в 2021-2022 гг.) командиром экипажа был назначен Олег Блинов – начальник отделения по созданию комплексных тренажеров перспективных транспортных кораблей ЦПК. В рамках проведения проекта «SIRIUS-21» специалистами ЦПК были разработаны и апробированы методические рекомендации по отработке научных и операционно-технических исследований. Выводы, полученные по итогам экспериментов, будут внедрены в систему подготовки космонавтов.

Благодаря научной деятельности Центра постоянно совершенствуются система отбора и подготовки космонавтов, работы по обеспечению пилотируемых космических программ в области изучения космического пространства и создания космической техники, обеспечение безопасного пребывания космонавтов на орбите, реабилитация космонавтов после выполнения космических полётов.