Alvin: Dr. Robert Ballard bol hlavným vedcom na mnohých ponoroch hlbokomorskej ponorky Alvin, ktorú vlastní a prevádzkuje WHOI. Alvin bol použitý na prieskum širokého spektra podmorských prostredí, vrátane vraku Titanicu, hydrotermálnych prieduchov a hlbokomorských koralových útesov. Ballard použil Alvina na vykonanie mnohých z jeho najznámejších prieskumov, vrátane objavu hydrotermálnych prieduchov na východnom Pacifiku a vraku Titanicu.
NOAA Okeanos Explorer: Dr. Robert Ballard je hlavným vyšetrovateľom Národného úradu pre oceán a atmosféru (NOAA) Okeanos Explorer, programu, ktorý využíva autonómne podvodné vozidlá (AUV) a ROV na prieskum oceánu. Ballard sa zúčastnil niekoľkých expedícií Okeanos Explorer, vrátane nedávnej expedície na prieskum vraku USS Indianapolis v Tichom oceáne.
Okrem týchto projektov sa Dr. Robert Ballard podieľal aj na množstve ďalších výskumných a prieskumných projektov, vrátane:
* Expedícia Deepsea Challenger, ktorá v roku 2012 zaviedla Ballarda do najhlbšieho bodu v oceáne, Challenger Deep in Mariana Trench.
* The Search for Amelia Earhart, projekt na nájdenie trosiek lietadla Amelie Earhartovej, ktoré zmizlo v roku 1937.
* The Black Sea Maritime Archeology Project, ktorý hľadá vraky lodí v Čiernom mori.
* Projekt LOST 52, ktorý hľadá pozostatky ponoriek amerického námorníctva stratených počas druhej svetovej vojny.