Факултет организује докторске студије 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 у складу са највишим научним, стручним и етичким стандардима.

Програм посебно има за циљ целовито сагледавање експерименталних метода истраживања хумане локомоције, оспособљавање за самостално и критичко праћење литературе, тумачење добијених резултата, као и за успешан и одговоран даљи самосталан научни рад.

Завршетком докторских студија студенти стичу стручни 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 семестра. Студијски програм садржи обавезне и изборне предмете, самостални истраживачки рад и израду докторске дисертације. Настава се изводи у прва три семестра, а друга три семестра су предвиђена за израду докторске дисертације. Вредност докторске дисертације је 30 ЕСПБ бодова. Број бодова који одговара изборним предметима је 60 ЕСПБ бодова, што одговара проценту фактора изборности 50 %. Спецификацијом сваког предмета у Студијском програму предвиђене су предиспитне обавезе, њихов удео у укупном броју поена, као и начин полагања испита.

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. Наставу на докторским студијама држе наставници чије су компетенције у складу са стандардима за извођење наставе на докторским студијама. Реализација докторских студија у надлежности је Већа докторских студија Факултета.