El 1673 publica la seva obra cabdal, Horologium oscillatorium , sintesi dels seus coneixements de mecanica, que fructificaren en l’invent del rellotge de pendol. Juntament amb el seu germa Constantijn, construi telescopis (gracies als quals pogue explicar l’anell de Saturn i descobrir Tita, satel·lit de Saturn) i microscopis (amb els quals investiga sobre petits organismes vius). Es famosa la seva teoria sobre la natura ondulatoria de la llum ( Traite de la lumiere , 1690). Feu importants aclariments sobre la forca centrifuga ( De vi centrifuga ) i sobre el xoc dels cossos elastics ( De motu corporum ex percussione ). Juntament amb Pascal i Fermat, fou un dels capdavanters del calcul de probabilitats ( De ratiociniis in ludo aleae ).