Töötades erinevates teadus- ja inseneritööstustes, uurib insener, kes uurib, arendab ja hindab uusi inseneriprotsesse ja lõpptooteid. Teadusinsenerile määratakse tavaliselt projekt, millel on konkreetsed eesmärgid või konkreetne probleem, mida lahendada. Suurt vabadust arvestades koolitab ja suunab ta teisi, juhtides samal ajal kogu uurimistööd, hõlmates lõpptulemuste või toodete testimist. Roll hõlmab probleemide, protsesside ja protseduuride süvaanalüüsi, lisaks inseneri- ja teaduspõhimõtete rakendamist. Ametikohal edu saavutamiseks on vajalik hea otsustusvõime, arutlusoskus, teadusliku protsessi ja inseneripõhimõtete põhjalik mõistmine.
Arendus- ja teadustöö on teadusinseneri peamine fookusvaldkond. Objektiivselt viib ta läbi uuringuid ja arendab nendel uuringutel põhinevaid teooriaid probleemi lahendamiseks või organisatsiooni, mille heaks ta töötab, algatusega tegelemiseks. Selliseid uuringuid võib rakendada uue tehnoloogia väljatöötamiseks ühes või teises tööstusharus, näiteks põllumajanduses, see võib hõlmata tõhusamate põllumajandusmeetodite uurimist.
Testimine on uurimisinseneri teine peamine murekoht. See võib hõlmata uute protsesside ja väljatöötatud teooriate testimist või uurimisprojekti läbiviimisel kasutatud seadmete testimist. Eelkõige uurimisrajatiste ehitamise ajal katsetab ta kõiki ehitusetappe, et tagada rajatiste panus uurimisprotsessi. Kui uus toode või meetod on välja töötatud, testib insener neid tulemusi ka usaldusväärsuse tagamiseks.
Testimise funktsioonile omaselt analüüsib ja hindab uurimisinsener ka testimise tulemusi, et määrata nende tähendus. Nende hindamiste tulemuste mõistmine aitab tal otsustada, millises suunas uurimisprojekti võtta. Hindamisse on kaasatud andmete kogumise järelevalve, nende kehtivuse tagamine ja hindamise tulemuste avaldamine, et teised meeskonnaliikmed mõistaksid projekti staatust.
Lisaks põhiülesannetele võib uurimisinsener kasutada oma teadmisi ka teiste organisatsioonisisese või väliste klientidega seotud uurimistöö toetamiseks. Eelarve planeerimine ja prognoosimine on teine kohustus seoses määratud uurimisprojektidega. See protsess hõlmab uuringute läbiviimiseks ja tulemuste saavutamiseks vajalike seadmete, inimkapitali või muude ressursside taotlemist ja kindlustamist. Olenemata uurimis- või arendustegevuse etapist peab ta kasutama head otsustusvõimet ja suutma tekkivaid probleeme tõhusalt lahendada.