在集团的统筹规划下，一汽集团已建立了以技术中心为主体，其他事业体共同参与的从产品策划、产品设计、生产准备到生产、质保、采购、销售、服务的全过程支撑自主发展的一汽大研发格局。形成了长春、天津、无锡、青岛互为补充的研发网络，搭建了产品技术、开发技术、基础技术和制造技术并重的科技架构，形成了“生产一代、开发一代、准备一代”的产品研发格局。
大研发体系使一汽产品开发具有了体系化的支撑能力。近年来，一汽紧跟世界先进技术进行产品的自主创新，从国内首台四气门车用重型柴油机CA6DL——奥威动力投产，解放J5平台产品的形成，到具有世界水平的解放J6下线，一汽持续向市场推出了他们的成功之作。其中，“解放第五代奥威重型系列商用车以及重型柴油机”分别获得2007年度国家科学技术进步二等奖，成为国内汽车行业首次以整车形式获得的最高奖项的产品。
专注于发动机、桥、变速箱三大总成研发的投资战略，使三大总成的研发居于国内领先水平。建设“规模百万化、管理数字化、经营国际化”的新一汽战略实施后，一汽便开始集中投资建设一个具有自主、持续开发能力的技术中心。
在发动机研发方面，完成了从1升到13升排量的轿车全系列发动机布局；在商用车方面，自主开发的系列柴油机在国内处于领先水平。2007年的7月15日，一汽自主研发的汽油直喷（GDI）发动机点火成功，实现了中国轿车汽油机技术成功与国际先进水平的接轨。2008年2月22日，我国第一款自主研发的V型12缸发动机在一汽成功点火，标志着我国掌握了顶级轿车发动机的开发技术。
在变速箱研发方面，一汽自主开发了领先的一汽品牌商用车和乘用车自动变速器产品。填补了自主知识产权产品的空白。解放J6采用的10209变速箱及AMT技术的产品，与世界先进水平同步，领先国内同类产品20年。
在车桥研发方面，一汽开发的车桥覆盖从轻型车、中型车、重型车到客车的全系列，其中300轮边减速桥、485贯通桥、498单级减速桥在产品的承载、传扭、速比范围、制动力、噪声和效率等方面的指标领先于国内同类产品。
