Після захисту кандидатської дисертації в 2011 р. Катерина Леонідівна займається підготовкою докторської. Основний напрямок досліджень – розробка нових методів та засобів ультразвукового неруйнівного контролю виробів, що забезпечують контроль якості металовиробів на наявність в них дефектів з високою продуктивністю, економлять час і матеріали, зберігаючи чутливість. За результатами проведених наукових досліджень розроблені нові технологічні і технічні рішення з удосконалення приладів для дефектоскопії і товщинометрії та методи контролю дефектів промислових виробів і зразків. Зроблено макетний зразок ємнісного ультразвукового дефектоскопу.

Як основний виконавець, доцент К.Л. Ноздрачова бере участь у науково-дослідних роботах у галузі приладобудування за держбюджетними темами МОН України, у госпдоговірних науково-дослідних роботах, замовниками яких є ТОВ «Спеціалізоване підприємство «Промнагляд» (м. Макіївка), ПАТ «Харківський підшипниковий завод», ПП ДДП (м. Миколаїв).

Катерина Леонідівна брала участь у VII Міжнародному салоні винаходів і нових технологій «Новий час» (Севастополь) та отримала золоту медаль за патент на корисну модель, входить до складу редакційної колегії Вісника НТУ «ХПІ» серії «Електроенергетика та перетворювальна техніка».