Doktorski studij nastavno je i istraživački organiziran u 11 smjerova (modula). Svi smjerovi su predstavljeni područjima istraživanja uz koje su vezani predloženi izborni temeljni predmeti i izborni predmeti smjera.
| NAZIV SMJERA | PODRUČJA ISTRAŽIVANJA SMJERA |
| Brodogradnja i pomorska tehnika | Mehanika pomorskih objekata Konstrukcija i sigurnost pomorskih objekata Gradnja pomorskih objekata Sinteza u osnivanju pomorskih objekata Energetski sustavi plovnih objekata |
| Industrijsko inženjerstvo i menadžment | Proizvodnja i održivi razvoj Održavanje Logistika i upravljanje lancima opskrbe Kvaliteta Primijenjena statistika i planovi pokusa |
| Inženjerstvo materijala | Karakterizacija i ispitivanje materijala Modeliranje u istraživanju materijala Razvoj materijala Nanostrukturirani materijali i nanotehnologije Toplinska obrada i inženjerstvo površina Tribologija |
| Mehatronika i robotika | Mehatronika Robotika Teorija upravljanja Računalna inteligencija i znanstveno računalstvo Pneumatika i hidraulika Društvena uvjetovanost automatizacije |
| Metalurško inženjerstvo | Metalurgija čelika, željeznih i obojenih metala Oblikovanje materijala deformiranjem Proizvodnja, dizajn i karakterizacija metalnih materijala Energijska učinkovitost metalurških procesa Fizička metalurgija Industrijska ekologija |
| Napredne proizvodne tehnologije | Suvremeni postupci i sustavi u oblikovanju deformiranjem Korozija metalnih materijala i metode zaštite Praoblikovanje i preoblikovanje Postupci zavarivanja i oprema Postupci lijevanja i kalupljenja Suvremeni obradni sustavi i procesi |
| Numerička mehanika | Čvrstoća i pouzdanost mehaničkih sustava Modeliranje strujno-toplinskih sustava Modeliranje bioloških sustava |
| Procesno energetski smjer | Prijenos topline i tvari Energetsko i procesno inženjerstvo Makroenergetika Inženjerstvo okoliša Inženjersko modeliranje i računalne simulacije |
| Teorija konstrukcija | Mehanika konstrukcija Razvoj motornih vozila i transportnih sredstava Teorija prijenosa snage i gibanja Tribologija strojnih dijelova Razvoj proizvoda |
| Znanstveno mjeriteljstvo u strojarstvu | Mjeriteljstvo duljine Nanomjeriteljstvo Mjeriteljstvo toplinskih i procesnih veličina Mjeriteljstvo sile Statističko modeliranje u mjeriteljstvu Nerazorna ispitivanja |
| Zrakoplovno inženjerstvo | Zrakoplovno inženjerstvo |
Svaki doktorand treba ukupno položiti 6 predmeta kako slijedi:
- 1 temeljni obvezni predmet,
- 1 temeljni izborni predmet smjera,
- 4 izborna predmeta smjera.
Temeljni obvezni predmet (Uvod u znanstveno istraživački rad) zajednički je za sve doktorande i nosi 6 ECTS bodova (45 sati nastave). Nositelje ovog kolegija imenuje Odbor za poslijediplomske studije, a nastava se nastoji organizirati putem seminara koje na zadane teme organizira Sveučilište u Zagrebu.
Temeljni predmet smjera ili izborni temeljni predmet smjera je predmet koji šire određuje područje istraživanja. Doktorand odabire smjer prilikom upisa doktorskog studija, te ukoliko smjer ima više od jednog ponuđenog temeljnog predmeta smjera izabire jedan. Temeljni predmet smjera nosi 6 ECTS bodova (45 sati nastave).
Izborni predmeti smjera su predmeti koje smjer nudi doktorandu iz užeg područja istraživanja. Izborni predmeti smjera nose po 6 ECTS bodova (45 sati nastave).
Doktorand odabire izborne predmete u dogovoru s mentorom i voditeljem smjera u pravilu između izbornih predmeta smjera te izbornih temeljnih predmeta smjera.
Uz dopuštenje voditelja smjera doktorand može upisati predmet s drugog smjera doktorskog studija.
Uz dopuštenje voditelja smjera i Odbora, te uz osigurano financiranje moguć je upis predmeta s drugih institucija. Ti predmeti donose doktorandu onoliko ECTS bodova koliko ih ta institucija propiše.
Odabirom izbornih predmeta ukupno se može priznati najviše 24 ECTS bodova.
Uvjeti napredovanja u studiju i prijave doktorskog rada temelje se na ECTS sustavu vrednovanja ukupnog angažmana doktoranda u vezi s pojedinim predmetima ili drugim aktivnostima tijekom studija.
ECTS bodovi koji se odnosi na nastavne obveze (predmete) odgovaraju vremenu potrebnom za svladavanje nastavnih obveza (1ECTS=25-30 sati). Ostali ECTS bodovi se koriste za definiranje minimalnih zahtjeva i fleksibilno vrednovanje ostvarenih istraživačkih postignuća, a ne vremena utrošenog za njihovo postizanje.
Doktorand stječe ECTS bodove polaganjem ispita, javnom obranom vlastitih ili verificiranih istraživačkih teorijskih ili eksperimentalnih radova, međunarodnom mobilnošću u svrhu istraživanja, izlaganjem na znanstvenoj konferenciji, doktorskoj radionici, festivalu znanosti ili izložbi, pohađanjem ljetnih škola i sličnih nastavnih oblika iz područja istraživanja, istraživačkim radom u privredi, javnom obranom teme doktorskog rada, tiskanjem ili prihvaćanjem rada za tisak u časopisu s međunarodnom recenzijom odnosno u zborniku radova na međunarodno priznatoj konferenciji, priznavanjem patenta, te drugim oblicima predloženim programom.