암호, 영상처리, 생명의료기술의 세 세부 연구팀으로 나누어 각 세부책임자의 주도로 각 세부과제 내에서의 공동연구와 연구 결과의 활용을 이끌어내고, 소장 및 연구 책임자들 간의 리더십 발휘로 세부과제 간에 협력과 공동연구를 추진한다. 또한 암호와 영상처리 분야는 정보통신 특성화사업단에 기반기술을 제공하여 연구개발과 교육 분야에서 협력한다. 수리과학연구소의 생명의료기술 분야는 생명과학 특성화사업단과 나노과학 특성화 사업단의 나노바이오 분야에서 얻어지는 다차원 복합구조 자료의 분석 연구를 지원하여 융합연구 기반을 마련한다.
이러한 연구소의 특성화 사업을 수행하기 위하여 본 연구소의 중장기적인 연구계획에 부합하는 역량을 지닌 연구교수 및 박사급 연구원을 계획성 있게 초빙한다. 또한 특성화 분야에 대한 정기적인 학술 세미나를 개최하고 국내외 학술대회에 활발히 참석함으로써 최근의 학술 결과들을 신속히 수용하고 연구 경쟁력을 확보한다. 이렇게 해서 얻어진 연구 성과는 관련 강좌개설 등을 통해 교육과 연계시킨다. 연구소의 전문화 및 특성화를 위한 계획은 다음과 같다.