После окончания института вся жизнь профессора Анатолия Тимофеевича Пономарева связана с ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского, где он последовательно занимал должности старшего инженера, младшего и старшего научного сотрудника научно-исследовательской лаборатории, профессора кафедры строительной механики. В 1969 г. защитил кандидатскую диссертацию. Всегда уделяет большое внимание подготовке инженерных и научно-педагогических кадров.

Один из первых создателей структурных линейных и нелинейных математических моделей аэроупругости в области авиационной, ракетной и парашютной техники на основе численных методов механики сплошной среды и современных вычислительных средств.

Им написан ряд учебников и учебных пособий по основным дисциплинам кафедры, а также (в соавторстве) монографии, получившие широкую известность в научной среде, к которым можно отнести: «Исследование парашютов и дельтапланов на ЭВМ» (1987 г.), «Математическое моделирование сложных аэроупругих систем» (1995 г.), «Парашютные системы» (1996 г.), «Аэрогидроупругость конструкций» (2000 г.).

Список его научных трудов содержит 235 наименований.