El Instituto Tecnológico de Toyota en Chicago (TTIC) ofrece un programa de posgrado que conduce a un doctorado en ciencias de la computación. TTIC se enorgullece de su programa de doctorado, diseñado para preparar a los estudiantes para carreras académicas o de investigación. Los graduados han accedido a puestos de tenure-track en la Universidad de Cornell, la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign, la Universidad de Edimburgo y la Universidad de Purdue, así como a posiciones de investigación en MIT CSAIL, Princeton/IAS, Caltech, Google y Microsoft Research, por nombrar algunos.
Para completar el doctorado, un estudiante debe hacer una contribución original y significativa al campo de la ciencia de la computación, descrita en una tesis doctoral. Además de la tesis doctoral, hay requisitos de cursos y exámenes para la finalización del doctorado. Cada estudiante de TTIC es asignado a un asesor principal entre la facultad de tenure-track del Instituto. Además, los estudiantes tienen amplias oportunidades para trabajar en su investigación con toda la facultad de TTIC, incluyendo la facultad de tenure-track, la facultad de investigación y la facultad adjunta, y para colaborar con investigadores de la Universidad de Chicago.