Большую роль в мобилизации творческих сил ЭПРОНа на решение наиболее актуальных технических проблем сыграл созданный в 1934 году Научно-исследовательский отдел Главного управления ЭПРОНа. Его усилиями, в частности, в 1936 году была внедрена в практику судоподъемная электрическая сварка и резка металлов под водой. Во время войны эпроновцы разработали, освоили и широко применяли метод электрокислородной резки стали, обеспечивающий высокую производительность.
В предвоенные годы широко велось исследование физиологических особенностей погружений водолазов на разные глубины. Одновременно в мастерских ЭПРОНа создавались новые типы водолазного снаряжения, а также индивидуально-спасательные аппараты для выхода из затонувших подводных лодок. Центром научно-исследовательских и испытательных работ, связанных с освоением больших глубин, разработкой новой подводной техники, был в то время Военно-морской водолазный техникум. Здесь получили путевку в жизнь многие виды водолазного снаряжения.
В нашей стране уже в 30-е годы были достигнуты большие успехи в разработке проблем физиологии водолазного труда: обеспечения безопасности погружений под воду, увеличения глубины спусков, удлинения срока пребывания на грунте и ускорения подъема водолаза. Крупный вклад в изучение процессов, протекающих в организме человека при погружении в воду, внесла группа ученых врачей-физиологов лаборатории академика Л. А. Орбели с участием специалистов ЭПРОНа. Этой проблемой она начала заниматься еще с конца 20-х годов. Свою работу группа вела по двум главным направлениям: а) определение физиологических требований к изолирующему подводному кислородному прибору и создание прибора для выхода из подводной лодки, потерпевшей аварию; б) увеличение глубины спусков водолазов в обычном снаряжении и разработка таблиц их подъема с безопасным для здоровья режимом декомпрессии.
Уже в 1930 году Е. М. Крепсу, К. А. Павловскому и С. И. Прикладовицкому в результате опытов на Черном море, под Новороссийском, удалось определить пути сокращения режимов подъема водолазов с глубины. Тогда же они совместно с Л. А. Белецким подали мысль о создании индивидуального спасательного прибора для выхода на поверхность из затонувшей подводной лодки.
Кроме лаборатории Л. А. Орбели, с 1932 года над вопросами выхода из затонувшей подводной лодки работала группа специалистов при учебном отряде подводного плавания в Ленинграде. В нее вошли врачи С. П. Шестовский, Б. Д. Кравчинский, К. А. Павловский, Д. П. Тишков, начальник учебно-тренировочной башни И. П. Шабельский, его заместитель В. М. Плешков, водолазные инструкторы Б. Е. Соколов, Б. А. Иванов, Л. Ф. Кобзарь, И. И. Выскребенцев, С. П. Кийко и другие. За короткое время эта группа создала кислородные аппараты типа Э-1, Э-4, Э-5. В 1937 году на основе аппарата Э-5 был разработан новый индивидуально-спасательный аппарат «ИСА», в следующем году отечественная промышленность начала его серийный выпуск.