Doktorandid panustavad uurimisrühma eesmärkidesse, saades samas tervikliku, kõige kõrgema taseme akadeemilise hariduse. Järeldoktorid on samm kaugemal, iseseisva teadlaskarjääri esimesel astmel. Väikelaevaehituse kompetentsikeskus annab alustavatele teadlastele katse- ja simulatsioonivahendid, kontaktivõrgustiku ja töökeskkonna.

Doktorantuurikonkursi avab TalTech kolm korda aastas, peamiselt kandideeritakse juhendajate väljapakutud teemadele. Reeglina seondub doktorandi positsioon juhendaja uurimisprojektiga ja doktoriõppesse astujat ootab juhendaja uurimisrühmas doktorant-nooremteaduri ametikoht. Täielikult doktorantuurile keskendudes jõutakse doktorikraadi kaitsmiseni nelja aastaga, kusjuures enamus ajast pühendatakse just oma uurimistööle, mitte ainekursuste läbimisele, nagu madalamatel õppetasemetel. Doktoriõpingud on vahetult juhendatud, ent suuresti iseseisev töö lahendamaks püstitatud uurimisprobleemi ja kasvatamaks samas oma asjatundlikkust uurimisvaldkonnas.

Uuem võimalus doktoriõpinguteks on tööstusdoktorantuur, mis toob doktorantuuri lisaks ülikoolile ja doktorandile kolmanda osapoole ehk (tööstus-)ettevõtte. Sel juhul on doktorandi töö eesmärgiks konkreetse asutuse või ettevõtte püstitatud uurimisküsimuse lahendamine. Ülikool tagab selleks juhendamise ning teadmus- ja taristuressursid, et küsimus saaks vastuse teaduslikke meetodeid rakendades.