Die Sammlungen des Deutschen Schiffahrtsmuseums bieten einzigartige Quellen für die nationale und die internationale Forschung. Die Objekte, die nicht im Museumsgebäude oder im Freilichtmuseum ausgestellt sind, werden im Magazin, im Archiv oder in der Bibliothek bewahrt und dort systematisch erfasst.

Eine der vorrangigen Aufgaben der sammlungsbezogenen Forschung besteht im Auf- und Ausbau von Datenbanken, in denen die Bestände wissenschaftlich geordnet werden, sodass sie nicht nur internen, sondern auch externen Forschungsvorhaben zur Verfügung stehen; so etwa die Datenbank aller bekannten archäologischen Schiffsfunde in Deutschland und die im Aufbau befindliche zur Nassholzkonservierung. Zu den Sammlungen des Archivs entsteht außerdem eine spezielle Datenbank zur Beschreibung technischer Zeichnungen, die zusammen mit den digitalisierten Plänen im Internet veröffentlicht werden soll. Auch die Sammlung von etwa 1500 Schiffsmodellen im Maßstab 1:200 und größer wird weiter wissenschaftlich beschrieben, systematisiert und typologisiert.

Die Erforschung und Entwicklung neuer Konservierungsmethoden sollen den Erhalt der technischen Objekte im Freilichtbereich und den Betrieb des Polarforschungsschiffes GRÖNLAND (Baujahr 1867) sichern.

Im Rahmen des Projekts »Schifffahrt und Fotografie« werden Nachlässe bekannter Schifffahrts-, Hafen- und Bordfotografen zusammengetragen, um sie anschließend systematisch zu erfassen und der Öffentlichkeit zu präsentieren. Durch die Auswertung von Fotografien als wichtigen Bildquellen zur Schifffahrtsgeschichte sollen weitere Forschungen angeregt werden.

Auch in sammlungsbezogenen Fragen stehen die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen des DSM der Öffentlichkeit beratend zur Verfügung. Selbstverständlich sind sie mit Partnerinstituten vernetzt. So soll im Arbeitskreis Archive der Leibniz-Gemeinschaft die Entwicklung einer übergreifenden Sammlungsstrategie in der Bundesrepublik angestoßen werden.