Nella sua attività di ricercatore e coordinatore di ricerca, il prof. Rapuano si occupa di elaborazione digitale dei segnali di misura, caratterizzazione dei convertitori A/D e D/A, sistemi di misura distribuiti, progettazione di metodi e sistemi di misura per le telecomunicazioni, formazione a distanza nel campo delle misure elettriche ed elettroniche, misure biomediche; è autore di circa 300 pubblicazioni, tra cui articoli su riviste scientifiche, atti di convegni, capitoli di libri e standard IEEE. Ha partecipato e coordinato progetti di ricerca finanziati da enti nazionali e internazionali.