Alvin: Dr. Robert Ballard byl hlavním vědcem na mnoha ponorech hlubokomořské ponorky Alvin, kterou vlastní a provozuje WHOI. Alvin byl použit k průzkumu široké škály podmořských prostředí, včetně vraku Titaniku, hydrotermálních průduchů a hlubinných korálových útesů. Ballard použil Alvina k provedení mnoha svých nejslavnějších průzkumů, včetně objevu hydrotermálních průduchů na východním Pacifiku a vraku Titaniku.
NOAA Okeanos Explorer: Dr. Robert Ballard je hlavním výzkumným pracovníkem Národního úřadu pro oceán a atmosféru (NOAA) Okeanos Explorer, programu, který využívá autonomní podvodní vozidla (AUV) a ROV k průzkumu oceánu. Ballard se zúčastnil několika expedic Okeanos Explorer, včetně nedávné expedice prozkoumat vrak USS Indianapolis v Tichém oceánu.
Kromě těchto projektů se Dr. Robert Ballard také podílel na řadě dalších výzkumných a průzkumných projektů, včetně:
* Expedice Deepsea Challenger, která v roce 2012 zavedla Ballarda do nejhlubšího bodu v oceánu, Challenger Deep in Mariana Trench.
* The Search for Amelia Earhart, projekt na nalezení trosek letadla Amelie Earhart, které zmizelo v roce 1937.
* The Black Sea Maritime Archeology Project, který hledá vraky lodí v Černém moři.
* Projekt LOST 52, který hledá pozůstatky ponorek amerického námořnictva ztracených během druhé světové války.