Alvin: Il dottor Robert Ballard è stato lo scienziato capo di numerose immersioni del sommergibile Alvin, di proprietà e gestito dall'OMS. Alvin è stato utilizzato per esplorare una vasta gamma di ambienti sottomarini, tra cui il relitto del Titanic, le sorgenti idrotermali e le barriere coralline delle profondità marine. Ballard usò Alvin per condurre molte delle sue esplorazioni più famose, tra cui la scoperta di sorgenti idrotermali sull'East Pacific Rise e il relitto del Titanic.
NOAA Okeanos Explorer: Il dottor Robert Ballard è il ricercatore principale dell'Okeanos Explorer della National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA), un programma che utilizza veicoli sottomarini autonomi (AUV) e ROV per esplorare l'oceano. Ballard ha partecipato a diverse spedizioni Okeanos Explorer, inclusa una recente spedizione per esplorare il relitto della USS Indianapolis nell'Oceano Pacifico.
Oltre a questi progetti, il Dr. Robert Ballard è stato anche coinvolto in una serie di altri progetti di ricerca ed esplorazione, tra cui:
* La spedizione Deepsea Challenger, che nel 2012 ha portato Ballard nel punto più profondo dell'oceano, il Challenger Deep nella Fossa delle Marianne.
* Alla ricerca di Amelia Earhart, un progetto per trovare i rottami dell'aereo di Amelia Earhart, scomparso nel 1937.
* Il Progetto di Archeologia Marittima del Mar Nero, che sta cercando i relitti nel Mar Nero.
* Il progetto LOST 52, che sta cercando i resti dei sottomarini della Marina americana perduti durante la seconda guerra mondiale.