Протягом 2021–2025 років наукова діяльність кафедри була зосереджена на виконанні комплексної науково-дослідної роботи (НДР) за темою 2.1 «Теоретико-методичні основи фізичної та технічної підготовки спортсменів на етапах багаторічного удосконалення (на прикладі легкої атлетики, зимових видів та велосипедного спорту)». Науково-дослідна робота включала розробку практичних рекомендацій та їх наукове обґрунтування у трьох основних спортивних групах:

1. Легка атлетика:
Практична методологія технічної підготовки легкоатлетів у системі багаторічного удосконалення (на прикладі спортивної ходьби). Метою було удосконалення технічної підготовки скороходів на основі розробки методології з урахуванням багатофункціональних біомеханічних моделей.
Програма тренувального процесу кваліфікованих ультрамарафонців, які спеціалізуються у бігу по шосе на дистанції 100 км, та експериментальна перевірка її ефективності.
Вдосконалення фізичних якостей для забезпечення результативності легкоатлетів на етапі спеціалізованої базової підготовки (на прикладі бігунів на середні дистанції).

2. Зимові види та велосипедний спорт:
Технологія вдосконалення технічних дій висококваліфікованих лижників-гонщиків з порушенням слуху.
Фізична та технічна підготовка спортсменів на етапах багаторічного удосконалення (на прикладі лижників-гонщиків).
Фізична та технічна підготовка спортсменів на етапах багаторічного удосконалення (на прикладі біатлону).
Поєднання фізичної та технічної підготовки спортсменів на етапах багаторічного удосконалення (на прикладі велосипедного спорту).
Основи фізичної та технічної підготовки спортсменів на етапах багаторічного удосконалення (на прикладі шорт-треку).

За результатами НДР протягом 2021–2025 рр. було підготовлено та опубліковано 83 наукові статті, з яких 9 статей проіндексовані у базах даних Web of Science Core Collection та Scopus. Результати досліджень були оприлюднені на 19 міжнародних та всеукраїнських наукових конференціях.

Результати роботи впроваджено в освітній процес та практику підготовки спортсменів, що підтверджено 20 актами впровадження. Матеріали досліджень увійшли до підручника «Легка атлетика: теорія і методика тренерської діяльності» (2023, у двох книгах).

У рамках виконання теми захищено дисертацію на здобуття ступеня доктора філософії (Попов С. Ю.), а також подано до захисту докторську дисертацію (Совенко С. П.).