Automotive e Aerospazio sono settori tecnologici molto complessi e interessano una vasta rete di controparti che coinvolgono non solo le aziende produttrici di veicoli terrestri e spaziali, ma anche imprese e istituti di ricerca che sviluppano tecnologie, materiali innovativi e metodologie multidisciplinari di fondamentale importanza per la sostenibilità e la crescita competitiva applicata sia ai processi industriali che alla produzione di componenti. Le attività di ISM-CNR all'interno di questi settori di ricerca sostengono fortemente la ricerca fondamentale, quella applicata nonché i processi di trasferimento tecnologico e di fornitura di servizi che spaziano dalla ricerca e sviluppo di solar fuels, ai supercondensatori, ai sensori, all'integrazione di sistemi fotovoltaici, alla progettazione di nuovi sistemi catodici per micro e nano batterie, al termoelettrico, ai dispositivi optoelettronici, ecc. A tal proposito ISM-CNR condivide con il sistema produttivo nazionale ed internazionale e con il Cluster Automotive della Regione Basilicata, le proprie competenze che vanno dalle KET (Key Enabling Technologies), quali materiali avanzati, fotonica, nanotecnologie, micro e nanoelettronica e tecnologie di fabbricazione avanzate, fino ad affrontare le tematiche tipiche dell'Industria 4.0, della Strategia di Specializzazione Intelligente (S3) e del nuovo paradigma di Industria 5.0.
Nelle recenti collaborazioni con aziende leader dei settori Automotive e Aerospaziale, l'ISM-CNR risponde alle più comuni richieste di innovazione tecnologica. In particolare, in collaborazione con aziende di benchmarking del settore Automotive, il CNR-ISM progetta e sviluppa materiali intelligenti ed innovativi anche per la stampa 3D, impiega processi laser per la progettazione di nuovi dispositivi e per funzionalizzare o modificare le proprietà superficiali dei materiali, supporta sia l'ottimizzazione di processi per il riciclo e il riutilizzo dei materiali, sia i processi da sfruttare nella produzione automobilistica al fine di aumentarne: efficienza, affidabilità, manutenibilità, sostenibilità, processabilità, durata e sicurezza nell'ambito del concetto di Industria 4.0.
Inoltre, in collaborazione con le principali aziende Aerospaziali, le attività dell'ISM-CNR comprendono lo sviluppo di materiali nanostrutturati in grado di migliorare dispositivi a radiofrequenza che trovano applicazione nei moderni radar fissi, mobili e avionici e nei sistemi di telecomunicazioni terrestri e satellitari, civili e militari. Inoltre, presso ISM-CNR è in fase di sviluppo anche una tecnologia di remote power supply in grado di rendere i sistemi aerospaziali (come satelliti e rovers) più leggeri e compatti. Infine, le attività dell'ISM-CNR nel settore Aerospaziale/Astrofisico, in cooperazione con INAF, consistono nell'integrazione degli sforzi internazionali dell'astrofisica delle alte energie, mantenendo la comunità di riferimento all'avanguardia rispetto a scienza e tecnologia e assicurando che le tecnologie impiegate negli osservatori astronomici nazionali rimangano allo stato dell'arte.