Центральной темой научных работ Ивана Мещерского практически всю его жизнь оставались тела и системы переменной массы. Сегодня мы называем такие объекты ракетами, спутниками и космическими кораблями.
Математические основы механики систем переменной массы Мещерский описал в виде уравнений до Циолковского, считающегося основоположником космических полётов. Однако именно труды его предшественника стали теоретической основой для разработки проблем реактивной техники и небесной механики.
Именем выдающегося математика названы кратер на Луне и уравнение Мещерского — основное уравнение в механике тел переменной массы.