В перші роки існування кафедри колектив викладачів і лаборантів основну увагу приділяв розробці методики викладання нарисної геометрії і креслення, складанню методичних посібників, навчальних завдань.
      У період з 1945 по 1960 р. наукова праця кафедри тісно зв'язана з науковою тематикою кафедр вагонів, колії і колійного господарства, що відповідало спеціальності викладачів. Так І. С. Хрін, М. І. Занчева, Ф. І. Дешевий, Т. В. Коломійченко вели наукові праці на кафедрі вагонів, В. С. Рябченко — на кафедрі колії і колійного господарства. Дослідження були присвячені роботі гальмових колодок, іспитові коліс різних марок сталей, організації ремонту вагонів. За результатами досліджень захистили кандидатські дисертації Ф. І. Дешевий, В. П. Рябченко, І. С. Хрін.
      У період з 1960 по 1976 р. викладачі кафедри розробляли наукові основи методики викладання нарисної геометрії й інженерної графіки з урахуванням майбутньої спеціальності студентів, створювали відповідні методичні посібники, конспекти лекцій (доцент М. І. Занчева, старші викладачі Р. І. Сметаніна, І. А. Белогурова, Л. В. Кочержина, Н. В. Кудріна).
      З 1976 р. тематика наукових праць розширилася. Проводиться дослідження нелінійних моделей простору і зв'язаних з ними кремонових перетворень, дослідження поверхонь вищих порядків і способів конструювання на їх основі технічних форм поверхонь, рішення нестандартних задач, зв'язаних із зіткненням поверхонь, що переміщаються в просторі (доценти А. Д. Малий, П. В. Бездетко, Н. В. Сисойлов), теоретичне обґрунтування методів проектування вагонів спеціального призначення (доктор технічних наук РФ Бруякін І. В.), розробка методики використання обчислювальної техніки для вирішення задач нарисної геометрії, створення навчальних і контролюючих програм, розробка питань методики викладання нарисної геометрії й інженерної графіки (доценти П. В. Бездетко, Л. Ф. Доліна, старші викладачі Л. А. Ульченко, Н. В. Кудріна, асистент Г. В. Антимонов). За результатами цих досліджень Н. В. Сисойлов захистив кандидатську дисертацію, а І. В. Бруякін — докторську в Російській Федерації.