刘院士先后担任过我国第一、二代电力机车的总体设计，主持并组织了我国第三、四代电力机车的开发研制全过程，使我国电力牵引技术装备实现了由普载到重载、常速到高速、交直传动到交流传动、进口到出口的四次历史性跨越。2002年，刘院士亲自担任我国首列"中华之星"270公里/小时高速列车研制的总设计师，并取得圆满成功，并在秦沈高速实验线中刷新创造了321.5公里/小时的"中国铁路第一速"，标志着我国高速列车的开发进入了国际先进行列。

在组织参加科研攻关的同时，刘院士还不断总结实践经验和理论研究成果，先后主编了《韶山3型电力机车》、《韶山3型4000系电力机车》、《韶山4B型电力机车》、《韶山6B型电力机车》等多部著作，还参与了两项国家重大科技咨询项目"2020年中长期科技发展规划"、"'十一五'振兴制造业途径与对策的论证"、牵头负责其中"轨道交通"专题的编制工作。同时，他还参加了铁道部300公里/小时高速列车技术条件论证、国家发改委京沪高速铁路论证和科技部863计划的高速磁悬浮技术专项咨询评估等工作。

刘友梅院士以他在铁路电力牵引技术装备领域的突出贡献，先后被授予"国家有突出贡献中青年专家"、"全国铁路优秀知识分子"、"全国优秀科技工作者"、"湖南省劳动模范"、"全国劳动模范"等荣誉称号，并荣获铁道部首届"詹天佑科技成就奖"、湖南省首届"光召科技成就奖"、铁道部首届"詹天佑科技大奖"、国家"光华工程科技奖"