Im Fokus der Forschung am IMS steht die Systemintegration, d. h. die Herstellung eines Gesamtsystems aus den Teilsystemen bzw. den Komponenten. Die fünf wesentlichen Teilsysteme stellen dabei das mechanische Grundsystem, die Aktorik, die Sensorik, der Prozessrechner inklusive Software sowie die Mensch-Maschine-Schnittstelle dar. Bei der Entwicklung mechatronischer Systeme ist einerseits die Modellbildung und Simulation sowie andererseits die Charakterisierung bzw. die experimentelle Identifikation von großer Bedeutung. Die spezifische Gestaltung des Gesamtprodukts (geometrische Integration) sowie die Entwicklung der Funktionalität durch Lösen von Syntheseproblemen (funktionale Integration) sind weitere wichtige Bestandteile der Forschung. Darüber hinaus erfordert die Systementwicklung, bei der üblicherweise eine große Anzahl von Ingenieuren unterschiedlicher Fachdisziplinen involviert ist, neue leistungsfähige Methoden und Organisationsformen. Am IMS liegen hier die Schwerpunkte in vier Bereichen: Fahrzeugsysteme, Energiespeichersysteme, Aktive Schwingungssysteme sowie Mensch-Mechatronik Synergie.