Д. А. Рожанский предложил метод осциллографирования быстрых электрических процессов с применением трубки Брауна, метод расчета излучения антенн ("метод наведенных ЭДС"), а также разработал способ измерения диэлектрической постоянной при сверхвысоких частотах, свободный от недостатков методов П. Друде. Руководил работами по созданию первых коротковолновых передатчиков, по стабилизации частоты ламповых генераторов, по исследованию распространения коротких волн. С начала 1930-х гг. изучал электрические разряды в газах. Работы по радиолокации, проводимые в ФТИ под его руководством, завершились созданием первых советских импульсных радиолокаторов дальнего обнаружения самолетов. Д. А. Рожанский является создателем школы советских радиотехников.