Факултет организује докторске студије под називом "Експерименталне методе истраживања хумане локомоције" у циљу: развоја научне области физичког васпитања и спорта, унапређивања научноистраживачког и стручног рада, развоја критичког мишљења, оспособљавања за самостално вођење оригиналних научних истраживања, развоја нових технологија и самосталног бављења научним радом.

Завршетком докторских студија студенти стичу научни назив Доктор наука из области физичког васпитања и спорта.

Општи услови за упис су прописани Законом о високом образовању и Статутом Факултета. Ближи услови и начин уписа, организација студија и поступак израде, оцене и одбране докторске дисертације регулисани су Правилником о докторским студијама Факултета.

Студијски програм одговара оптерећењу од 180 ЕСПБ бодова. Студије трају шест семестара. Студијски програм се реализује у два одвојена модула: "Модул фундаменталних истраживања хумане локомоције" и "Модул примењених истраживања хумане локомоције". Оба модула имају заједничке основе које се реализују на првој години студија. Студијски програм садржи обавезне и изборне предмете, самостални истраживачки рад и израду докторске дисертације у оквиру којих је оптерећење студената исказано бројем ЕСПБ бодова и равномерно је распоређено кроз све семестре. Списак обавезних и изборних предмета са њиховим оквирним садржајима налазе се сајту Факултета. Спецификацијом сваког предмета предвиђене су предиспитне обавезе, њихов удео у укупном броју поена, као и начин полагања испита. Вредност докторске дисертације је 30 ЕСПБ бодова. У оквиру студијског програма не постоје посебни предуслови за упис појединих предмета.

Студент има могућност остваривања одређеног броја ЕСПБ бодова у оквиру различитих студијских програма истог или другог универзитета. Докторске студије на Факултету може похађати и студент који је завршио дипломске академске студије на другом факултету, са најмање 300 ЕСПБ и општом просечном оценом најмање 8,00 (осам). За кандидата са другог факултета, уколико не поседује потребно предзнање за студијски програм докторских студија, прописују се допунски испити из предмета основних академских или дипломских академских студија.

Реализација докторских студија у надлежности је Већа докторских студија Факултета.