Alvin: Dr. Robert Ballard, WHOI'nin sahibi olduğu ve işlettiği derin deniz denizaltısı Alvin'in sayısız dalışında baş bilim adamıydı. Alvin, Titanik'in enkazı, hidrotermal menfezler ve derin deniz mercan resifleri dahil olmak üzere çok çeşitli su altı ortamlarını keşfetmek için kullanıldı. Ballard, Doğu Pasifik Yükselişindeki hidrotermal menfezlerin keşfi ve Titanik enkazı da dahil olmak üzere en ünlü keşiflerinin çoğunu gerçekleştirmek için Alvin'i kullandı.
NOAA Okeanos Kaşifi: Robert Ballard, okyanusu keşfetmek için otonom su altı araçlarını (AUV'ler) ve ROV'leri kullanan bir program olan Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi (NOAA) Okeanos Explorer'da baş araştırmacıdır. Ballard, Pasifik Okyanusu'ndaki USS Indianapolis'in enkazını keşfetmek için yakın zamanda yapılan bir keşif gezisi de dahil olmak üzere birçok Okeanos Explorer keşif gezisine katıldı.
Bu projelere ek olarak, Dr. Robert Ballard ayrıca aşağıdakiler de dahil olmak üzere bir dizi başka araştırma ve keşif projesinde yer almıştır:
* 2012 yılında Ballard'ı okyanusun en derin noktasına, Mariana Çukuru'ndaki Challenger Deep'e götüren Deepsea Challenger keşif gezisi.
* Amelia Earhart'ın Arayışı, Amelia Earhart'ın 1937'de kaybolan uçağının enkazını bulma projesi.
* Karadeniz'de gemi batıklarını araştıran Karadeniz Denizcilik Arkeolojisi Projesi.
* İkinci Dünya Savaşı sırasında kaybedilen ABD Donanması denizaltılarının kalıntılarını arayan LOST 52 Projesi.