Технологическое развитие Компании в области нефтепереработки направлено на разработку собственных катализаторов. На сегодняшний день создано более 10 марок катализаторов, производство которых организовано на катализаторных заводах Компании: НЗК, АЗКиОС и РН-Кат. По своим характеристикам катализаторы не уступают зарубежным, а по ряду показателей и превосходят их. Например, катализатор гидроочистки дизельных фракций HT-100RN используется на нефтеперерабатывающей установке в Компании уже более 3-х лет и во время эксплуатации показал в 3 раза большую продолжительность работы до регенерации по сравнению с другими зарубежными катализаторами.

Силами НИИ были разработаны новые автомобильные бензины «Евро 6», а также технологии производства специальных топлив Т-6 и нафтил. Для улучшенных бензинов разработаны новые технологии производства и установлены более жесткие экологические требования по 6 показателям, включая серу, бензол и олефиновые углеводороды.

Также ведется разработка альтернативных топлив с использованием метилового, этилового спиртов, производных фурфурола и бензина синтеза Фишера-Тропша. Данные топлива позволяют улучшить экологические характеристики отработанных газов двигателей: снижение выбросов вредных веществ монооксида углерода на 23%, оксида азота на 35%.

Развивается направление по разработке новых полимерных и композиционных материалов. С использованием этих материалов создан уникальный сверхпрочный полимерный пропант для гидроразрыва пластов и разрабатывается полимерная трубная продукция для скважин и трубопроводов. Разработана технология производства обсадных труб из сверхпрочного полимера – полидициклопентадиена. Инновационный материал не деформируется и отличается повышенной стойкостью к механическим воздействиям и агрессивным средам в интервале температур от - 60 до 185 °С. Замещение металлических обсадных труб трубами на основе сверхпрочного полимера обеспечит Роснефти существенную экономию при строительстве и обслуживании скважин.

Разрабатывается технология прямого получения ароматических соединений и водорода на основе природного газа, которая позволит избежать энерго- и металлоёмкой стадии риформинга метана и даст доступ к дешевому и экологически безвредному энергоносителю – водороду.

В рамках общемировых тенденций рационального использования попутного нефтяного газа специалистами Компании сконструирована лабораторная установка по преобразованию метана в синтетические жидкие углеводороды, так называемую «синтетическую нефть». Установка успешно провела пробег по выпуску синтетической нефти, а сама технология прошла серию экспертиз, в том числе международную, и была оценена как высокотехнологичное решение. Успехи Компании по производству синтетической нефти являются важным шагом к повышению эффективности технологий газопереработки в соответствии с высокими экологическими стандартами нефтедобычи.

Специалистами научно-исследовательских институтов создана уникальная формула огнестойкого масла, предназначенного для турбин высокой мощности, включая энергетические установки атомных электростанций. Кроме этого разработаны масла для Арктики и Крайнего Севера для надежной работы машин и механизмов при температуре до -60 ⁰С. Новые масла изготовлены на базе низкозастывающих основ, которые получены по собственным запатентованным технологиям.