Fakultet organizuje doktorske studije pod nazivom "Eksperimentalne metode istraživanja humane lokomocije" u cilju: razvoja naučne oblasti fizičkog vaspitanja i sporta, unapređivanja naučnoistraživačkog i stručnog rada, razvoja kritičkog mišljenja, osposobljavanja za samostalno vođenje originalnih naučnih istraživanja, razvoja novih tehnologija i samostalnog bavljenja naučnim radom.

Završetkom doktorskih studija studenti stiču naučni naziv Doktor nauka iz oblasti fizičkog vaspitanja i sporta.

Opšti uslovi za upis su propisani Zakonom o visokom obrazovanju i Statutom Fakulteta. Bliži uslovi i način upisa, organizacija studija i postupak izrade, ocene i odbrane doktorske disertacije regulisani su Pravilnikom o doktorskim studijama Fakulteta.

Studijski program odgovara opterećenju od 180 ESPB bodova. Studije traju šest semestara. Studijski program se realizuje u dva odvojena modula: "Modul fundamentalnih istraživanja humane lokomocije" i "Modul primenjenih istraživanja humane lokomocije". Oba modula imaju zajedničke osnove koje se realizuju na prvoj godini studija. Studijski program sadrži obavezne i izborne predmete, samostalni istraživački rad i izradu doktorske disertacije u okviru kojih je opterećenje studenata iskazano brojem ESPB bodova i ravnomerno je raspoređeno kroz sve semestre. Spisak obaveznih i izbornih predmeta sa njihovim okvirnim sadržajima nalaze se sajtu Fakulteta. Specifikacijom svakog predmeta predviđene su predispitne obaveze, njihov udeo u ukupnom broju poena, kao i način polaganja ispita. Vrednost doktorske disertacije je 30 ESPB bodova. U okviru studijskog programa ne postoje posebni preduslovi za upis pojedinih predmeta.

Student ima mogućnost ostvarivanja određenog broja ESPB bodova u okviru različitih studijskih programa istog ili drugog univerziteta. Doktorske studije na Fakultetu može pohađati i student koji je završio diplomske akademske studije na drugom fakultetu, sa najmanje 300 ESPB i opštom prosečnom ocenom najmanje 8,00 (osam). Za kandidata sa drugog fakulteta, ukoliko ne poseduje potrebno predznanje za studijski program doktorskih studija, propisuju se dopunski ispiti iz predmeta osnovnih akademskih ili diplomskih akademskih studija.

Realizacija doktorskih studija u nadležnosti je Veća doktorskih studija Fakulteta.