For å håndtere verdens krevende energi-utfordringer kreves det bedre energieffektivitet og utvikling av ny teknologi. I 2007 satset ExxonMobil 700 millioner dollar på forskning og utvikling, noe som har gitt gode resultater.

Et område hvor det blir forsket mye, er økt oljeutvinning (Enhanced Oil Recovery) der selskapet har utviklet nye metoder for gassinjeksjon, samt økt produksjon gjennom kjemiske midler og varmetilførsel i reservoarene. ExxonMobil har dessuten de siste årene bl.a. utviklet teknologi som har effektivisert boreoperasjonene, samt teknologi som har gjort det lettere å kartlegge olje- og gassreservoarene.