Провідним напрямом діяльності Педагогічного музею України є науково-дослідна робота, адже її результати — підґрунтя усіх інших напрямів музейної діяльності: науково-фондової, науково-експозиційної, культурно-освітньої тощо. Науково-дослідна робота співробітників нашого музею складається з профільних і музеєзнавчих досліджень. Наукові дослідження в межах профільних наук відповідають тим напрямкам наукового пошуку, які характерні для галузей науки, чий джерельний матеріал зберігає музей.
Ідеться про дослідження з історії освіти.
У 2020 році науковці музею підготували науково-популярне видання «Педагогині». Книга присвячена постатям жінок-науковиць, педагогинь, культурно-освітніх діячок кінця ХІХ – ХХ ст., чия творча праця істотно влинула на розвиток педагогічної науки та шкільництва в Україні.
Автори – Олександр Міхно, Вікторія Бондаренко.
Художній дизайн – Андрій Онищук.
Наукова консультантка — Ольга Сухомлинська.
