在自主创新上，三一集团董事长梁稳根有着自己的见解：“与其跟在人家后面亦步亦趋，沦为‘生产车间’，不如另辟蹊径，以自主创新掌握发展主动权。”
从1994年开始，三一集团以混凝土输送泵作为进入工程机械制造企业的“敲门砖”，对混凝土输送泵机械、液压、电气等关键技术进行攻坚，并创造性地把拖泵的新技术应用到泵车等混凝土输送系列产品上，使得三一集团成为国内混凝土机械品种最多、规格最齐全的品牌。
从2002年起，三一集团混凝土机械市场占有率稳居国内第一，到2005年已超过50％。以三一品牌为代表的国产混凝土机械，在短短五年间，改变了原来国内市场85％的混凝土泵及95％的泵车依靠进口的局面。
三一集团高薪激励成为吸引人才的重要激励机制。在人才激励投入巨资的同时，三一集团近年来每年将销售收入的5％—7％投入研发，平均达到5.89％。2007年三一集团的研发投入达到8亿元。
目前，三一集团拥有18个研究院、89个研究所，1个国家级企业技术中心、2个省级企业技术中心、1个省级工业设计中心，2个国家博士后科研工作站。
自主创新上的投入也使三一集团获得了巨大的回报。自1998年开始，三一集团承担了4项国家“863”计划项目、1项国家重大装备项目、4项国家重点新产品项目的研究，省部级项目60多项，研发成果转化率达100％。“混凝土泵送关键技术研究开发与应用”荣获2005年“国家科学技术进步二等奖”，是混凝土机械行业最高奖项（当年一等奖空缺）；“SCC4000履带起重机”荣获“中国机械工业科技技术一等奖”，“LHZ25沥青混合料转运车”获“中国机械工业科技技术二等奖”，三一产品及其项目共获得省部级奖50多项。2007年10月，由三一自主研制，代表国际最高技术水平的66米臂架泵车获得吉尼斯世界纪录。
2007年，三一集团实现销售收入135亿元，创利税8亿多元，利润总额40多亿元，海外销售收入突破2亿美元，成为湖南省和中国工程机械行业首家销售过百亿的民营企业。
