Alvin: Doktor Robert Ballard był głównym naukowcem odpowiedzialnym za liczne nurkowania na głębinowej łodzi podwodnej Alvin, która jest własnością WHOI i jest przez nią zarządzana. Alvin był używany do badania szerokiego zakresu podwodnych środowisk, w tym wraku Titanica, kominów hydrotermalnych i głębinowych raf koralowych. Ballard wykorzystywał Alvina do prowadzenia wielu swoich najsłynniejszych eksploracji, w tym odkrycia kominów hydrotermalnych we wzniesieniu wschodnim Pacyfiku i wraku Titanica.
NOAA Okeanos Explorer: Dr Robert Ballard jest głównym badaczem w programie Okeanos Explorer amerykańskiej Narodowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej (NOAA), który wykorzystuje autonomiczne pojazdy podwodne (AUV) i ROV do badania oceanów. Ballard brał udział w kilku wyprawach Okeanos Explorer, w tym w niedawnej wyprawie mającej na celu zbadanie wraku USS Indianapolis na Oceanie Spokojnym.
Oprócz tych projektów dr Robert Ballard był także zaangażowany w szereg innych projektów badawczo-poszukiwawczych, w tym:
* Wyprawa Deepsea Challenger, która w 2012 roku zabrała Ballarda do najgłębszego punktu oceanu, Głębi Challengera w Rowie Mariańskim.
* Poszukiwanie Amelii Earhart, projekt mający na celu odnalezienie wraku samolotu Amelii Earhart, który zaginął w 1937 roku.
* Projekt archeologii morskiej Morza Czarnego, którego celem jest poszukiwanie wraków statków na Morzu Czarnym.
* Projekt LOST 52, którego celem jest poszukiwanie pozostałości okrętów podwodnych Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych zaginionych podczas II wojny światowej.