Борис Николаевич был не только ученым, организатором научных исследований, но и педагогом. С 1944 года он вел преподавательскую работу в Московском авиационном институте имени М. С. Орджоникидзе, а с 1950 года и до последних дней своей жизни возглавлял в этом институте кафедру систем автоматического управления летательными аппаратами. Под его руководством выросли коллективы высококвалифицированных специалистов, подготовлено более 200 кандидатов технических наук и 20 докторов.15 Доктор технических наук В. Ю. Рудковский в статье, посвященной семидесятилетию своего учителя писал: «Лекции Бориса Николаевича всегда пользовались успехом у студентов. Благодаря его постоянной и кропотливой работе на кафедре сложился высококвалифицированный научно-педагогический коллектив, ее учебный план стал образцом для многих ВУЗов страны.

В лаб. № 1 под руководством академика Б. Н. Петрова им самим и его учениками были сформулированы фундаментальные принципы теории управления, разработаны новые разделы теории и предложены оригинальные методы исследования. Среди них: метод структурных преобразований схем автоматических систем и адекватный математический аппарат — алгебра структурных схем, методы интегрирования нелинейных дифференциальных уравнений, теория инвариантности и, в частности, необходимые условия физической реализуемости условий абсолютной инвариантности (сегодня эти условия широко известны в мировой литературе как принцип двухканальности Б. Н. Петрова), теория нелинейных инвариантных систем с запаздыванием и комбинированных систем, открыт новый класс систем — системы двукратной инвариантности, выполнено обобщение условий инвариантности на случай статистически заданных возмущений, развиты идеи двухканальности в информационных и измерительных устройствах.

Б. Н. Петров неоднократно участвовал в заседаниях знаменитого Совета главных конструкторов, возглавляемого С. П. Королёвым. В 1954 г. Институту автоматики и телемеханики Постановлением Правительства было поручено возглавить исследования по управлению двигательной установкой межконтинентальной составной двухступенчатой ракеты Р-7, разрабатывавшейся С. П. Королёвым, и Борис Николаевич был назначен научным руководителем этих работ. Начиная с 1956 г., важным направлением работ Б. Н. Петрова стала разработка теории и систем управления искусственными спутниками Земли. Он внёс существенный вклад в создание многоместных пилотируемых кораблей-спутников, автоматических станций, запускаемых к Луне, систем мягкой посадки автоматических аппаратов на Луну. Являясь председателем Совета «Интеркосмос», Б. Н. Петров лично участвовал в решении многочисленных организационных, научных и технических проблем при подготовке международного проекта «Союз-Аполлон» (СССР-США).

Под руководством Б. Н. Петрова лаб. № 1 всегда была генератором и разработчиком новых идей, настоящей кузницей лучших научных кадров Института. За годы существования лаборатории из её состава выделились новые научные подразделения: лаб. № 6 (заведующий — д.т.н., проф. Г. М. Уланов), № 8 (д.т.н., проф. Ю. П. Портнов-Соколов), № 22 (академик С. В. Емельянов), № 42 (д.т.н., проф. В. Ю. Рутковский), № 48 (д.т.н., проф. В. А. Викторов).

В 70-е годы XX столетия лаб. № 1 под руководством Б. Н. Петрова вела работы по нескольким основным направлениям:

·         Исследование и разработка структур специализированных бортовых цифровых вычислительных средств летательных аппаратов (д.т.н. Ф. В. Майоров, д.т.н. Ю. В. Ковачич, к.т.н. В. В. Бельгий, к.т.н. А. М. Шевченко). Исследование архитектур и методов повышения отказоустойчивости бортовых вычислительных комплексов (к.т.н. Э. М. Мамедли, А. П. Курдюков). Результаты разработок в этой области были реализованы в бортовой системе управления первого отечественного космического аппарата многоразового использования «Буран».

·         Исследование методов гармонической линеаризации в применении к системам с логическими законами управления. Логическое управление позволяет обеспечить высокое быстродействие, точность, требуемое качество процесса, высокую надёжность функционирования системы, а в случае необходимости повышенную экономичность управления с помощью простых и надёжных технических средств. Разработка приближённого метода исследования автоматических систем, управляемых конечными автоматами. Исследование автоколебательных режимов в логических импульсных и импульсно-релейных системах управления (д.т.н. М. В. Старикова).

·         Разработка принципов построения, структур и методов реализации бортовых информационно-управляющих систем высокоресурсных автономных космических аппаратов для исследований комет, малых планет и спутников больших планет Солнечной системы. В рамках этой проблемы самостоятельными направлениями были исследования по методам управления и технической диагностике бортовых ядерных энергоустановок и систем обеспечения целевых научных программ. Разработки лаб. № 1 в этой области (д.т.н., проф. В. В. Бугровский, к.т.н. Д. А. Гольдин, к.т.н. И. А. Вогау) были реализованы в техническом проекте НПО им. С. А. Лавочкина по созданию космического аппарата с ядерным источником энергии и двигателями малой тяги для исследования пояса астероидов.

·         Разработка системы экологического мониторинга состояния природной среды на базе космических и авиационных фотосъёмок, математического моделирования динамики природных биотических и абиотических процессов и биогеоценозов, данных наземных полевых экспериментов (В. В. Бугровский, Д. А. Гольдин, И. А. Вогау). Предложена методика формирования сети региональных геоэкоинформационных центров, основанная на упомянутых трёх источниках экологической информации.