Trong bốn năm, từ 2005 đến 2008, Trường Đại học GTVT đã ký kết với Công ty CTI – Nhật Bản và hoàn thành 05 đề tài nghiên cứu khoa học quốc tế tập
trung vào những vấn đề bức thiết trong lĩnh vực giao thông đường bộ ở Việt Nam. Toàn bộ các chi phí thực hiện do phía đối tác tài trợ với tổng giá trị là 280 triệu đồng. Cũng trong năm 2008, Trường đã thực hiện dự án quan trọng là quan trắc cầu Bãi Cháy hợp tác với Viện Công nghệ Shimizu-Nhật Bản nhằm đưa ra những nhận xét, đánh giá chuyên môn trong quá trình vận hành, khai thác và bảo dưỡng cây cầu này. Gần đây, các giảng viên của Nhà trường cũng kết hợp với Hãng FYFE Asia- Singapore với đề tài “Nghiên cứu phát triển ứng dụng vật liệu và công nghệ Tyfo Fibrwap vào sửa chữa, tăng cường kết cấu công trình trong điều kiện thi công phức tạp”. Các đề tài này không chỉ có ý nghĩa thực tiễn mà quá trình thực hiện cũng là quá trình tích lũy kinh nghiệm, đào sâu kiến thức chuyên môn và nâng cao năng lực nghiên cứu của cán bộ Nhà trường.
Bên cạnh đó, Nhà trường cũng hợp tác với các doanh nghiệp, đơn vị nước ngoài để biên soạn các văn bản quản lý hay bộ tiêu chuẩn phục vụ hoạt động thực tiễn của ngành giao thông. Năm học 1998-1999, Nhà trường đã phối hợp với với Ban Quản lý dự án 5 (PMU5) và Ngân hàng thế giới biên soạn các thể chế và quản lý đường bộ ở Việt Nam, trên cơ sở đó đã giúp cho các giảng viên công trình nâng cao trình độ chuyên ngành. Năm học 2007-2008, Trường đã phối hợp với Hiệp hội Dịch vụ Kỹ thuật đường sắt Nhật Bản (JARTS) tham gia gói thầu Đường sắt đô thị số hai và xây dựng bộ tiêu chuẩn cho đường sắt Việt Nam. Đây là các quy định về tính năng, quy cách thiết kế và các chỉ số kỹ thuật quan trọng áp dụng cho ngành đường sắt, có ý nghĩa thiết thực trong việc xây dựng tuyến đường sắt tại hai thành phố lớn là Hà Nội và TP. Hồ Chí Minh sao cho đồng bộ, thống nhất và có hiệu quả.
Năm học 2012-2013, hoạt động hợp tác nghiên cứu khoa học quốc tế cũng tiếp tục phát triển. Nhà trường đã thực hiện được hai dự án. Thứ nhất là dự án “Nghiên cứu giám sát giao thông trực tuyến và áp dụng trong quản lý giao thông đô thị Hà Nội” nằm trong khuôn khổ Nghị định thư hợp tác giữa Việt Nam và CHLB Đức. Thứ hai là dự án “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp tăng cường hiệu quả khai thác hạ tầng và quảng lý giao thông đường bộ trong dài hạn nhằm giảm thiểu tác động ô nhiễm môi trường của GTVT đường bộ” thuộc chương trình ứng
dụng khoa học và công nghệ phát triển bền vững do chính phủ Việt Nam và Nhật Bản phối hợp tài trợ theo mô hình dự án hỗ trợ kỹ thuật. Về phía Việt Nam, dự án này do Trường Đại học GTVT chủ trì, phối hợp với Trường Đại học Bách Khoa TP. HCM thực hiện.
Như vậy, thông qua các dự án nghiên cứu khoa học quốc tế, ngoài các lợi ích vềứng dụng thực tiễn do các kết quả nghiên cứu đem lại, quá trình hợp tác còn giúp bổ sung nguồn tài liệu tham khảo phong phú cho Trường. Đó đồng thời là cơ hội tốt đối với các giảng viên, chuyên gia của Nhà trường tiếp cận phương pháp nghiên cứu, công nghệ hiện đại, học hỏi kinh nghiệm thực tế và tác phong làm việc nguyên tắc, cẩn trọng từ các kỹ sư, chuyên gia nước ngoài.