Рамки приоритетных направлений ИПМаш определяются Отделением энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН. К таковым отнесены: Решение фундаментальных проблем в области механики и прикладной математики, связанных с созданием методов и средств определения и обеспечения надёжности машин и конструкций, работающих в экстремальных условиях.

Исследования в области механики, термодинамики и кинетики неравновесных процессов в наноматериалах и материалах с управляемыми свойствами, структурно-фазовых превращений, дефектов структуры, свойств и работоспособности в объёме и тонких слоях;

Исследования динамики вибрационных, волновых и виброударных процессов и устройств применительно к проблемам машиностроения, физике Земли и энергетике, явления самосинхронизации, вибрационного перемещения, локализация волн, трансформация реологических свойств;

Разработка теории и методов управления нелинейными процессами в сложных физико-технических системах;

Исследования нано- и микротрибологии межконтактного взаимодействия твердых тел