Jūrų moksliniai tyrimai labai priklauso nuo patrulinių laivų paramos. Tyrėjai šiomis valtimis pasiekia konkrečias jūrų zonas ir vykdo įvairius tyrimų projektus. Atliekant jūrų ekologinius tyrimus, patruliniai laivai gali pasiekti įvairaus gylio ir skirtingų vietovių jūros rajonus, kad surinktų jūros vandenį ir jūrų biologinius mėginius. Šie mėginiai yra labai svarbūs tiriant jūrų ekosistemų struktūrą, funkcijas ir biologinę įvairovę.
Atliekant jūrų geologinius tyrimus, patruliniai kateriai yra mobilios platformos, suteikiančios tyrėjams priemones geologiniams tyrimams tikslinėse vietovėse. Tyrėjai gali naudoti specializuotą įrangą, pavyzdžiui, geologinius gręžimo įrenginius, norėdami gauti uolienų pavyzdžius iš jūros dugno, analizuoti jūrų geologines struktūras ir suprasti Žemės evoliucijos istoriją bei jūros dugno išteklių pasiskirstymą.
Tuo pat metu patruliniai laivai palengvina jūrų meteorologinį stebėjimą. Tam tikrose jūros vietose tyrėjai gali įrengti meteorologinio stebėjimo įrangą patruliniuose laivuose, kad realiuoju laiku rinktų-jūros meteorologinius duomenis, pvz., vėjo greitį, kryptį, temperatūrą ir oro slėgį. Šie duomenys yra neįkainojami norint tiksliai prognozuoti jūrų meteorologines nelaimes, užtikrinti jūrų saugumą, teikti meteorologines paslaugas pakrančių zonoms.
