Jūras zinātniskā izpēte lielā mērā ir atkarīga no patruļkuģu atbalsta. Pētnieki izmanto šīs laivas, lai sasniegtu noteiktas jūras teritorijas un veiktu dažādus pētniecības projektus. Jūras ekoloģiskajā izpētē patruļkuģi var sasniegt dažāda dziļuma un dažādu vietu jūras apgabalus, lai savāktu jūras ūdeni un jūras bioloģiskos paraugus. Šie paraugi ir ļoti svarīgi, lai pētītu jūras ekosistēmu struktūru, funkcijas un bioloģisko daudzveidību.
Jūras ģeoloģiskajos pētījumos patruļkuģi kalpo kā mobilas platformas, nodrošinot pētniekiem līdzekļus ģeoloģiskās izpētes veikšanai mērķa teritorijās. Pētnieki var izmantot specializētu aprīkojumu, piemēram, ģeoloģiskās urbšanas iekārtas, lai iegūtu iežu paraugus no jūras gultnes, analizētu jūras ģeoloģiskās struktūras un izprastu Zemes evolūcijas vēsturi un jūras gultnes resursu sadalījumu.
Vienlaikus patruļas laivas atvieglo jūras meteoroloģisko novērojumu veikšanu. Konkrētos apgabalos jūrā pētnieki var uzstādīt meteoroloģiskās novērošanas iekārtas patruļkuģos, lai reāllaikā savāktu-jūras meteoroloģiskos datus, piemēram, vēja ātrumu, virzienu, temperatūru un gaisa spiedienu. Šie dati ir nenovērtējami, lai precīzi prognozētu jūras meteoroloģiskās katastrofas, nodrošinātu kuģošanas drošību un sniegtu meteoroloģiskos pakalpojumus piekrastes zonām.
