Важным событием для развития науки в ТПИ стало открытие в 1981 году по решению Минвуза СССР аспирантуры по трем специальностям: Автоматизированные системы управления (по отраслям), Эксплуатация автомобильного транспорта, Строительные конструкции. Принятые меры позволили уже к середине 80-ых годов прошлого столетия укомплектовать все кафедры университета высококвалифицированными научно-педагогическими кадрами. К этому периоду работало около 230 докторов и кандидатов наук, которые в основном являются выпускниками университета. С 1982 года отдел аспирантуры координирует деятельность всех подразделений ТТУ – факультетов, кафедр, филиала, колледжей в области подготовки научно-педагогических кадров. В разные годы отдел аспирантуры возглавляли к.т.н. Урунова Н.Х. (1982-1986гг.), к.т.н. Шанидзе Н. (1986-1990гг.), Салиева М.Х. (1990-1997гг.), Ишанджанова З. (1997-2001гг.), Сабитова З.А. (2001-2003гг.), Фатхуллаева Ф.Х. (2003- 2006), Назарова Г.К. (2006-2011). В настоящее время отделом по подготовке научных и научно-педагогических кадров возглавляет к.т.н., доцент Бабаева А.Х.
Университет сохранил традиции, заложенные в предыдущие годы, в деле подготовки и комплектования кафедр научно-педагогическими работниками высшей квалификации. Поскольку защита кандидатских диссертаций по техническим наукам относительно трудоемкая работа, но не смотря на это преподаватели и сотрудники университета во благо Отечества с наилучшими пожеланиями уверенно двигаются и достигают высоких результатов.
Наличие собственной аспирантуры, расширение и укрепление связей с ведущими научными школами технических вузов стран СНГ дали свои положительные результаты. За последние 20 лет было защищено 27 докторских и 149 кандидатских диссертаций. Ученые ТТУ имени академика М.С.Осими внесли свой вклад и подготовку научно-педагогических кадров для зарубежных стран. Кандидатские диссертации подготовлены и защищены гражданами Сирии, Египта, Гвинеи и Афганистана. Научные руководители являются одними из числа лучших ученых в своей отрасли и знатоками науки современности.
С 2015 отдел аспирантуры переименован в отдел докторантуры PhD и аспирантуры. В настоящее время в докторантуре PhD и в аспирантуре университета обучаются более 156 аспиранты, докторанты PhD и соискатели, включая и представителей из дальнего зарубежья (Нигерия, Афганистан, Корея, Китай).
Для роста научного потенциала ТТУ имени академика М.С. Осими способствовало открытие в 2015 году девяти специализированных диссертационных советов по приёму защиты диссертаций на соискание ученой степени доктора философии (PhD), докторов по специальности.
Если в 1981 году по трем специальностям проходило обучение в аспирантуре, то в настоящее время в аспирантуре могут обучаться по 23 направлениям и в докторанте PhD по 40 направлениям. Руководство университета уделяет большое внимание к подготовке высококвалифицированных научно-педагогических кадров.