小笠原研究室では、航空機・宇宙輸送機・人工衛星・宇宙建機・宇宙ロボットなどの航空宇宙システムや、エネルギーシステム、自動車等への適用を目指した複合材料・構造に関わる基礎・基盤・応用研究を進めています。

多くのテーマで宇宙航空研究開発機構(JAXA)との共同研究を進めています。また、他大学や公的機関・民間企業との共同研究・委託研究にも積極的に取り組んでいます。