Les magnifiques collections du Musée d'histoire des sciences ont donné lieu à de nombreuses études, soit spécifiques sur un type d'objet, soit plus globales ou en lien avec un savant particulier. Une collaboration régulière s'est instaurée au fil du temps entre l'équipe du Musée et les chercheurs de différentes universités et plus particulièrement celle de Genève.
Par ailleurs, le Musée s'insère dans un réseau de centres de compétence en vulgarisation scientifique et contribue à une réflexion théorique dans le domaine du dialogue entre sciences et société.
Thèse soutenue en mai 2011 par Yacin Karim, sous la direction du prof. Jan Lacki, Unité de philosophie et d'histoire des sciences. Compréhension et reproduction de l'expérience du genevois Eugène Guye qui a permis de prouver la validité des théories d'Einstein, à partir des instruments originaux conservés au Musée d'histoire des sciences.
Mémoires d’instruments, une histoire des sciences et des savants à Genève 1559-1914: cet ouvrage collectif d'histoire des sciences, placé sous la responsabilité éditoriale de Marc J. Ratcliff et Laurence-Isaline Stahl Gretsch, à partir notamment d'objets des collections du Musée d'histoire des sciences, est paru en juin 2011.