- Відділ «Керування динамічними системами» – зав. відділу член-кореспондент НАН України Губарев В.Ф.
- Відділ «Космічної плазми» – зав. відділу д.ф.-м.н. Черемних О.К.
- Відділ «Космічних інформаційних систем та технологій» – зав. відділу д.т.н. Куссуль Н.М.
- Відділ «Дистанційних методів та перспективних приладів» – зав. відділу д.т.н. Яценко В.О.
- Відділ «Наук про мікрогравітацію» – зав. відділу д.ф.-м.н. Федоров О.П.
Неструктурна лабораторія «Супутникових досліджень ближнього космосу» – зав. лаб. к.ф.-м.н. Лізунов Г.В.
Крім наукових підрозділів в Інституті існують науково-організаційний відділ, відділ бухгалтерського обліку і звітності, господарсько-експлуатаційний відділ.
Львівський центр ІКД НАН України та ДКА України (ЛЦ ІКД), створений на базі СКБ Фізико-механічного Інституту ім. Г.В.Карпенка НАН України, як науково-експериментальний центр ІКД з метою розробки, випробування та впровадження перспективних приладів для космічних досліджень.
