В Законі України «Про музеї та музейну справу» зазначено: «Музей – науково-дослідний та культурно-освітній заклад, створений для вивчення, збереження, використання та популяризації музейних предметів та музейних колекцій з науковою та освітньою метою». І далі: «музейна справа – спеціальний вид наукової та культурно-освітньої діяльності, що включає комплектування, зберігання, охорону та використання музеями культурних цінностей та об’єктів культурної спадщини України, в тому числі їх консервацію, реставрацію, музеєфікацію, наукове вивчення, експонування та популяризацію».

Зміст науково-дослідної роботи, яку здійснює музейна інституція, у законі не конкретизований. Але очевидно, що цей зміст залежить насамперед від профілю музею. В Педагогічному музеї України – це наукові дослідження з історії освіти та, як і в кожному іншому музеї, — вивчення власних фондів.

Науково-дослідна діяльність є провідним напрямом роботи музею, підґрунтям усіх інших напрямів музейної діяльності. Впродовж карантину співробітники музею продовжили і значною мірою активізували науково-дослідну роботу в дистанційному режимі шляхом дослідження фондів та публікацій результатів цих досліджень. За час карантину опубліковано 9 тез та статей (з початку 2020 року – 14):

Бондаренко В. (2020) Жіночі постаті в історії української педагогіки та шкільництва. Матеріали VI Всеукраїнська науково-практична конференція молодих учених та спеціалістів «Історія освіти, науки і техніки в Україні». м. Київ, НААН України, 15 травня 2020.

Бондаренко В. (2020) Педагогічна симфонія Ніли Волошиної (вшанування пам’яті педагогині в Педагогічному музеї України).  Шкільна літературна освіта: традиції і новаторство. VІІІ Волошинські читання: зб. тез всеукраїнської науково-практичної конференції / за заг. ред. Т. О. Яценко; Ін-т педагогіки НАПН України. Київ: УОВЦ «Оріон». С. 42-45.

Матвійчук О. (2020) Виховання на цінностях (за матеріалами Педагогічного музею України). Бібліосвіт. №1 (73). С. 34-44. https://cutt.ly/PyYtU3s

Міхно О. (2020)Педагогічний календар. Лютий-березень-2020. Постаті[175 років від дня народж. Івана  Пулюя  (1845–1918), 150 років від дня народж. Альфреда  Адлера  (Alfred Adler; 1870–1937), 125 років від дня народж. Олександра Кульчицького (1895–1980), 130 років від дня народж. Хайнца Вернера (Heinz Werner; 1890–1964),130 років від дня народж. Костя Кисілевського (1890–1974), 150 років від дня народж. Івана Копача (1870–1952),140 років від дня народж. Василя Сімовича (1880–1944), 175 років від дня народж. Василя Єрмакова (1845–1922)]. Освіта і суспільство. №2–3. С. 10–11.

Міхно, Олександр Петрович (orcid.org/0000-0002-5271-9530) (2020) Тимофій Лубенець: «Вірую в силу і твердість освіти» Освіта України, 12. стор. 14-15.

Міхно О. (2020) Педагогічний календар. Квітень-2020. Постаті [250 років від дня народж. Івана Орлая (1770–1829), 140 років від дня народж. Макса Вертгеймера (Max Wertheimer; 1880–1943), 110 років від дня народж. Тамари Цвелих (1910–2010), 100 років від дня народження Дмитра Білоуса (1920–2004), 200 років від дня народж. Герберта Спенсера (Herbert Spencer; 1820–1903]. Освіта і суспільство. №4. С. 10.

Міхно О. (2020) 100-ліття видатних українців [до 100-річчя від дня народження Дмитра Білоуса, Григорія Тютюнника, Нонни Копержинської]. Педагогічна газета. Березень-квітень 2020. 

Рудницька Т.О. (2020) Вітчизняний досвід використання проєктної технології під час навчання історії в школі. Всеукраїнська науково-практична конференція «Історія та філософія освіти в незалежній Україні: здобутки і стратегії», м. Київ, НАПН України, 20 травня 2020.

Степанович К.М. (2020) Аграрна тематика на сторінках навчальних видань 1920-1930-х років (із фондів Педагогічного музею України). Матеріали VI Всеукраїнська науково-практична конференція молодих учених та спеціалістів «Історія освіти, науки і техніки в Україні», м. Київ, НААН України, 15 травня 2020.