O LOST possui quatro linhas de pesquisa: (a) ENGENHARIA DA MOTOCICLETA, que inclui o estudo do motor, veículo e tráfego de motocicletas, com o objetivo de determinar métricas cinemáticas, dinâmicas, financeiras, de acidentes e ambientais; (b) ESTUDOS DA MOTOCICLETA, uma análise transdisciplinar sobre as motocicletas, envolvendo trabalho, cultura, tecnologia, história, mobilidade, lazer, turismo, indústria, mercado, segurança, tráfego, política e organização social; (c) OTIMIZAÇÃO DE SISTEMAS TÉRMICOS, desenvolvendo métodos computacionais para a análise técnica, financeira e ambiental de sistemas térmicos comerciais e industriais (geração de vapor, eletricidade e água gelada); e (d) TERMOVISÃO, com técnicas computacionais e experimentais para a análise de termografias, tanto no estudo de fenômenos térmicos quanto na determinação de propriedades termofísicas.