Alvin: Dr. Robert Ballard je bil glavni znanstvenik pri številnih potopih globokomorske podmornice Alvin, ki je v lasti in upravljanju WHOI. Alvin je bil uporabljen za raziskovanje številnih podvodnih okolij, vključno z razbitino Titanika, hidrotermalnimi vrelci in globokomorskimi koralnimi grebeni. Ballard je uporabil Alvina za izvedbo številnih svojih najbolj znanih raziskovanj, vključno z odkritjem hidrotermalnih vrelcev na vzhodnem pacifiškem vzponu in razbitino Titanika.
NOAA Okeanos Explorer: Dr. Robert Ballard je glavni raziskovalec pri Nacionalni upravi za oceane in atmosfero (NOAA) Okeanos Explorer, programu, ki uporablja avtonomna podvodna vozila (AUV) in ROV za raziskovanje oceana. Ballard je sodeloval pri več odpravah Okeanos Explorer, vključno z nedavno odpravo za raziskovanje razbitine ladje USS Indianapolis v Tihem oceanu.
Poleg teh projektov je bil dr. Robert Ballard vključen tudi v številne druge raziskovalne in raziskovalne projekte, vključno z:
* Odprava Deepsea Challenger, ki je leta 2012 Ballarda popeljala do najgloblje točke v oceanu, Challenger Deep v Marianskem jarku.
* Iskanje Amelie Earhart, projekt iskanja razbitin letala Amelie Earhart, ki je izginilo leta 1937.
* Črnomorski pomorski arheološki projekt, ki išče razbitine ladij v Črnem morju.
* Projekt LOST 52, ki išče ostanke podmornic ameriške mornarice, izgubljenih med drugo svetovno vojno.