Eu trabalho em P&D. Por um lado, a maior parte é sobre a parte "D", isto é, a construção de coisas. Você não pode escapar disso. O objetivo principal de qualquer departamento comercial de P&D é desenvolver coisas que funcionem (e que possam ser vendidas aos clientes para pagar seu salário). Como Edison colocou: 1% de inspiração e 99% de transpiração.
Depois, há, obviamente, a rara parte "R", que mexe, o que é bastante agradável. A proporção entre R e D certamente depende do campo e da empresa em que você está trabalhando, mas é típico que fazer as coisas que funcionam (D) seja a alta prioridade e tentar criar algo completamente novo (R) recebe o restante tempo, o que pode não ser muito.
Só posso falar de mim, mas se você é um programador decente, tem uma boa chance de conseguir um emprego de P&D por meio de uma entrevista de emprego comum. Procure empresas que o inspirem e informe-as sobre você. Não ignore empresas pequenas e inovadoras; se você começar a trabalhar nisso, poderá realmente afetar o que eles e você estão fazendo (o mesmo não ocorre com as empresas gigantes).
Se você quis dizer pesquisa acadêmica, é definitivamente menos trabalhoso obter o diploma e depois um emprego na universidade do que tentar fazer qualquer pesquisa significativa sozinha, sem um diploma, a menos que você seja um gênio.