Federico Cheli è diventato nel 2000 professore di Meccanica Applicata alle Macchine al Politecnico di Milano. L'attività scientifica è stata svolta nel campo della dinamica, stabilità e controllo dei sistemi meccanici tra cui:

• dinamica e aerodinamica dei veicoli ferroviari e stradali
• veicoli ibridi / elettrici
• controllo attivo del veicolo (ADAS)
• veicoli connessi e autonomi.

L'attività ha generato più di 450 pubblicazioni scientifiche su riviste / convegni nazionali e internazionali.
Membro del comitato editoriale di riviste internazionali e revisore di numerose riviste.
Responsabile del gruppo di ricerca Road Vehicle Dynamics del Dipartimento di Meccanica.
Fa parte del comitato del laboratorio interdipartimentale I_DRIVE.
È stato responsabile di contratti di ricerca tra il Politecnico di Milano e aziende private ferroviarie e stradali
Attualmente insegna:

• "Meccanica delle Vibrazioni" Laurea in Ingegneria Meccanica
• "Dinamica e Controllo del Veicolo" Laurea Magistrale in Ingegneria Meccanica

Membro del PHD COLLEGE in Ingegneria Meccanica: coordinatore del corso MULTIBODY SYSTEM DYNAMICS.
Responsabile del Team Dynamis PRC (Formula SAE championship)
Autore di numerosi libri tra cui:

• F. Cheli, E. Pennestrì: Cinematica e dinamica dei sistemi multicorpo, Casa Editrice Ambrosiana, 2009
• F. Cheli, G. Diana: Advanced Dynamic of Mechanical Systems, Springer editor, 2016.

È stato membro e presidente del consiglio di amministrazione del GMA.
Membro del Comitato Scientifico della Fondazione Silvio Tronchetti Provera.
È stato membro del Consiglio di Amministrazione della Fondazione Politecnico di Milano.
Socio Corrispondente Residente dell'Istituto Lombardo della Accademia di Scienze e Lettere.
Co-fondatore dello spin off E_CO e coautore di molti brevetti.
Ha avuto la responsabilità scientifica di progetti di ricerca internazionali e nazionali tra cui TROWS, WEATHER, SPURT, TECNOBIM, TEXTRA, Safer Helmet, TEINVEIN, sperimentazione 5G nell'area metropolitana di Milano, Laboratorio congiunto di ricerca del Politecnico di Milano per la mobilità urbana autonoma, connessa ed elettrica, progetto EMotion, BASE-5G.