Lodě navržené a vybavené pro oceánografické vědy jsou výzkumná plavidla. Nesou navijáky, laboratoře, akustické systémy a kotviště potřebné k podpoře týmů vědců na moři po dobu týdnů nebo měsíců.

Typická výzkumná loď může nasadit CTD, sítě, jádrové odběrače, autonomní vozidla a kotviště. Laboratoře umožňují okamžité zpracování vzorků pro chemické, biologické a geologické účely. Dynamické poziční systémy udržují loď na místě i v rozbouřeném moři. Některá plavidla jsou pro polární práci zpevněna proti ledu; jiná se specializují na akustiku rybolovu nebo geofyzikální průzkum.

Výzkumná plavidla zůstávají nepostradatelná i přes růst autonomních platforem, protože mnoho přístrojů a experimentů stále vyžaduje lidskou přítomnost a nosnost těžkých břemen. Provozní náklady jsou vysoké, takže čas plavby lodí je pečlivě přidělován prostřednictvím konkurenčních nabídek. Mezinárodní spolupráce často sdílí náklady na velké expedice do odlehlých oblastí.

Příjezd výzkumného plavidla na zřídka navštěvované místo stále znamená začátek nových objevů.