Основной научный вклад П.Э. Самуэльсона заключается в тех изменениях, которые он внес в способ проведения экономических исследований. Возможно, в гораздо большей мере, чем любой другой экономист, он олицетворял собой математический, основанный на использовании абстрактных моделей подход к экономике. Его ранние работы, а также и исследования поведения потребителей, экономики благосостояния, цикла деловой активности и международной торговли, были ориентированы на повышении роли математики в экономической науке. Последующие работы ученого, даже в таких научных направлениях, как история экономической мысли, традиционно испытывавших меньшее воздействие результатов практических исследований, подкрепляют вывод о стремлении П.Э. Самуэльсона использовать математику для анализа новых областей экономики, изучение которых было бы просто немыслимым без ее аппарата. Самыми известными примерами его достижений являются результаты изучения динамики цен (поведения цен в условиях нарушенного равновесия и анализа условий, при которых экономика приходит к равновесному состоянию) и оптимального накопления капитала (поиск оптимального временного пути перехода от заданного начального уровня основного капитала к желательному конечному). То значение, которое П.Э. Самуэльсон уделял нахождению сравнительных статических результатов, обусловленных изменениями политики или экзогенных переменных (предполагаемых детерминированными неэкономическими факторами), является в настоящее время общепризнанным. Даже там, где экономисты выходят за пределы схем, созданных П.Э. Самуэльсоном (как, например, в теории торговли, в которой применение теории игр открыло новые направления исследований и позволило по-иному взглянуть на проблемы), они по прежнему отдают предпочтение формальным методам и сравнительному статическому анализу.
