Trong Space Empires IV, các cơ sở và phi thuyền của đế chế trở nên mạnh mẽ hơn, hiệu quả và đa dạng hơn khi họ tiến hành nghiên cứu khoa học. Điều này được mô phỏng bởi việc sản xuất lần lượt các điểm nghiên cứu có thể được hướng tới các dự án cụ thể. Khi dự án hoàn thành, người chơi được thưởng những cơ sở mới hoặc tốt hơn, các thành phần tàu hoặc dự án nghiên cứu mới. Hầu hết các lĩnh vực đều có thể được nâng cao nhiều lần, dần dần trở nên đắt hơn nhưng mang lại kết quả tốt hơn. Kích cỡ to lớn của hệ thống "cây công nghệ" cho phép mức độ biến đổi công nghệ cao giữa các đế chế.

Một số đế chế có quyền tiếp cận các dòng nghiên cứu đặc biệt được gọi là "công nghệ chủng tộc". Trong những lượt chơi theo tiêu chuẩn, các công nghệ chủng tộc gồm có Organic, Crystalline, Psychic, Temporal và Deeply Religious. Bằng cách nghiên cứu những dòng này, đế chế có được quyền tiếp cận các loại cơ sở và thành phần tàu vũ trụ không có sẵn cho các đế chế khác. Thường thì những thứ này rất mạnh, chẳng hạn như các thành phần tàu Organic Armor, Religious Talisman và Allegiance Subverter.