Зокрема, Юрій Філіпович працює над удосконаленням конструкцій насосного обладнання гідромеліоративних станцій. Він також вивчає можливості використання ресурсів малих річок південно-західного регіону України та застосування нетрадиційних поновлювальних джерел енергії. Молодий вчений— автор 34 наукових та науково-методичних робіт, двох патентів України на винаходи. Під керівництвом Юрія Філіповича майбутні гідротехніки неодноразово ставали лауреатами конкурсу студентських робіт імені Гулі Корольової, всеукраїнських наукових конференцій. Окремі результати його досліджень впроваджені у виробництво.
Науковий напрям роботи Сергія Мартинова — розробка технології та установки для знезалізнення підземної води, що є особливо важливим для північно-західного регіону України. Дослідження, які проводить молодий вчений, спрямовані на пошук надійних та економічно вигідних установок для знезалізнення води, що працюватимуть в автоматичному режимі. А це дозволить виключити вплив людського фактора і забезпечить безперебійну роботу очисних споруд за умови відключення електроенергії.
Сергій Мартинов — автор багатьох наукових статей, опублікованих у фахових виданнях, учасник наукових конференцій, у тому числі й міжнародних. Результати наукових досліджень він застосовує у навчальному процесі, до занять науково-дослідною роботою залучає також і студентів, які під його керівництвом проводять пошук ефективних методів очищення води.
