Построение и отбор реалистичных космологических и астрофизических моделей в различных модифицированных (неэйнштейновских) теориях гравитации с целью получения хорошего соответствия теоретических результатов с современными наблюдательными данными. Проблема темной энергии и темной материи. Формирование структуры Вселенной. Изучение глобальных свойств космологической динамики теории гравитации с неминимальной кинетической связью. Исследование космологических возмущений (тензорные, векторные и скалярные моды) в скалярно-тензорной теории гравитации.