В промышленности применяют методы и технологии нанесения ТСП в зависимости от условий эксплуатации трибосистем (нагрузка, скорость скольжения, температура) и требуемого технического ресурса. Все методы можно разделить на три группы.
Первая группа. Нанесение покрытий из суспензий, состоящих из антифрикционного наполнителя, связующего вещества и растворителя. Суспензии наносятся напылением из пульверизатора с последующей сушкой и отвердением, возможно нанесение кисточкой или окунанием детали. Такие технологии применяют при нанесении покрытий, предназначенных для работы на воздухе, в вакууме и среде инертных газов при малых и средних давлениях, умеренных температурах и скоростях скольжения. В качестве связующего используют органические (фенольные, эпоксидные, кремнийорганические смолы) и неорганические (силикат натрия, фосфаты и бораты металлов) материалы. Представителями этой группы являются ТСП типа ВНИИ НП (ВНИИНП-209, ВНИИ НП-212, ВНИИ НП-213 и др.).
Вторая группа. Нанесение покрытий  механическим (натирание, галтовка, виброгалтовка, ротапринт), физическим (катодный, ионный, плазменный, детонационный, газотермический, пневматический и др.), электрофизическим (электрофорез) и химическим способами.
Механические методы нанесения ТСП обеспечивают сцепление частиц, например частиц MoS2, благодаря их адгезии к металлу и внедрению в поверхностный слой при механических процессах натирания, галтовки, виброгалтовки и т.д.
При натирании и в ротапринтном методе (рис. 3.9) к одной из рабочих поверхностей сопряженных деталей подводятся под небольшим давлением специальный брусок, ролик или зубчатое колесо из спрессованного ТСМ, элементы из ТСМ могут также запрессовываться в виде смазочных вставок. В подшипниках качения вставки из ТСМ можно размещать на сепараторах.
Методы галтовки и виброгалтовки обеспечивают образование очень тонких слоев ТСМ, прочно удерживающихся на поверхности трения. Обработка в галтовочных аппаратах деталей подшипников качения порошком дисульфида молибдена позволяет получить после сборки подшипники, работающие без смазки.
Такая технология для ряда узлов трения внедрена на ВАЗе.
ТСП могут создаваться методом ионного напыления, когда ионами инертного газа бомбардируется мишень из твердого смазочного материала, а выбиваемые при этом частицы ТСМ с высокой скоростью встречаются с покрываемой поверхностью, предварительно очищенной ионами инертного газа. Методом ионного напыления на поверхностях стальных деталей получают покрытия из дисульфида молибдена, фторопласта и других материалов толщиной до 5 мкм.
Метод плазменного напыления реализуется в потоке плазмы инертного газа, в котором напыляемые материалы разлагаются при нагреве покрываемой поверхности до 100200 ºС. Высокая скорость потока плазмы увеличивает плотность покрытия и обеспечивает его прочное адгезионное взаимодействие с металлом. Недостатком покрытий, получаемых этим методом, является их высокая пористость, составляющая 215%.
При детонационном методе частицы ТСМ в струе газов при направленном взрыве с большой скростью бомбардируют поверхности деталей и прочно закрепляются в них. Этим методом получают покрытия толщиной до 100 мкм с достаточной прочностью и долговечностью.
Третья группа. Нанесение покрытий методами диффузионной химико-термической обработки металлических деталей некоторыми газами (сероводородом, сероуглеродом и др.). Отличительной особенностью покрытий, наносимых этим методом, является наличие в ТСП синтетического MoS2 значительной толщины (до 100 мкм) и сохранение работоспособности в вакууме в широком интервале температур (-200  850 ºС). Этот метод позволяет получить более прочное сцепление покрытия с поверхностью детали, так как в этом случае имеет место не адгезия или механическое внедрение частиц, а их химическая связь с металлом.
Опыт применения ТСП весьма разнообразен. Так, например, наряду с монослойными применяют многослойные покрытия, например, покрытия с мягкой металлической подложкой. Подложку получают электролитическими методами, напылением в вакууме и др.
В наиболее ответственных случаях например, разъемы, электроконтакты, используют многослойные металлические покрытия, обеспечивающие плавное нарастание сдвигового сопротивления по мере углубления в поверхность. В стыковочных устройствах аэрокосмических объектов в качестве крайнего слоя применяют драгоценные металлы (золото, серебро, палладий и др.), обеспечивающие надежный электрический контакт.
В качестве полимерных покрытий обычно используют термопласты: капрон, нейлон, фторопласт и др. Часто в полимер добавляют в качестве наполнителя графит или дисульфид молибдена. Однако ТСП на основе термопластов эксплуатируется лишь в слабонагруженных узлах, поскольку при эксплуатации проявляются следующие недостатки: резкое падение прочности с ростом температуры, течение под нагрузкой, слабая адгезия к детали.
Весьма эффективны ТСП в виде мягких химических соединений, сформированных на поверхности химическим путем за счет обработки реагентами, содержащими хлор, иод, серу, фосфор. При этом на поверхности образуются тонкие прочно связанные с основой пленки хлоридов, иодидов, сульфидов, фосфатов.
Весьма целесообразно использовать приемы пополнения ТСП по мере изнашивания покрытия. К числу таких приемов относится ротапринтный метод пополнения запаса ТСМ на рабочей поверхности. На рис. 3.9 показаны некоторые варианты ротапринтного метода.
На схеме  (см. рис. 3.9, а) показан способ подачи смазки в подшипник скольжения. Вал 1 вращается во втулке 2, установленной в корпусе 3. К поверхности вала постоянно прижат вкладыш 4 из ТСМ с помощью пружины 5. На схеме (см. рис. 3.9, б) зубчатая передача 1 постоянно смазывается за счет шестерни 2, изготовленной из армированного ТСМ.
Предпринимаются попытки управления смазочным действием ТСМ.
Так, в исследованиях А.А. Силина и Е.А. Духовского было установлено, что при обработке поверхностей, покрытых слоем ТСМ (графит,  дисульфиды  металлов и др.), пучком ускоренных ионов можно добиться резкого снижения коэффициента трения (аномально низкое трение).
Интересен прием применения ТСМ в поле постоянных магнитов. Здесь ТСМ смешивают с коллоидно-дисперсным ферромагнитным порошком. В зоне трения, например в зоне зацепления шестерен, размещается пара магнитов, создающих магнитное поле. Порошковая смесь подается в область зацепления и удерживается там магнитным полем, обеспечивая постоянную смазку контакта зубьев. Шероховатые чешуйчатые частицы ферромагнетика механически удерживают частицы ТСМ.
    
Основная номенклатура применяемых в России марок ТСП (табл. 3.5) и некоторые результаты по исследованию их триботехнических характеристик (рис. 3.10 – 3.12) приведены по данным Ю.К. Машкова.
На рис. 3.10 приведены кривые временной зависимости коэффициента трения MoS2 на воздухе и в вакууме. Анализ кривых показывает, что коэффициент трения в вакууме в 2 раза ниже, чем на воздухе, при прочих равных условиях. Улучшение антифрикционных свойств MoS2 в вакууме происходит благодаря отсутствию в вакууме влаги и уменьшению возможности окисления MoS2 .
Присутствие влаги или паров органических жидкостей, таких, как спирт, ацетон, различные углеводороды, увеличивает коэффициент трения MoS2 (рис. 3.13), что обусловлено химическими процессами, протекающими при фрикционном взаимодействии поверхностей трения.