В. являлся видным деятелем российского образования и просвещения. Ему принадлежит авторство многих проектов, направленных на развитие отечественного среднего и высшего образования. В частности, он разработал один из наиболее прогрессивных проектов развития женских учебных заведений.
Военный историк, издатель-редактор журнала «Русская старина».
В Эрмитаже участвовал в организации выставок и составлении описей. Круг основных научных интересов В. - художественная культура России XVIII - первой половины XIX вв. Исследования В. положили начало разработке ряда тем в отечественном искусствознании - истории русской скульптуры, влиянию западноевропейских школ на русское искусство. Особое внимание уделял проблеме сохранения художественного наследия
История права, гражданские законы.
Опубликованных научных трудов не имел. В заслуги В. ставят приглашение на работу в Эрмитаж многих талантливых ученых, что позволило развиваться музею в качестве одного из передовых научных центров.
История позднего средневековья, раннего нового времени и эпохи Просвещения. История реформации. Общественная мысль эпохи Просвещения. История христианства. Проблемы гуманизма.
Историк и филолог-дилетант, археограф, источниковед, коллекционер. Благодаря организационным усилиям В. изданы десятки памятников древней письменности. Во время службы в Константинополе выступил как историк и источниковед, опубликовал "Замечания на "Слово о полку Игореве"", представив построчный историко-филологический комментарий к тексту памятника. Стал основателем Общества любителей древней письменности в Петербурге (1877) , основной задачей которого стало издание древнерусских памятников, и председательствовал в нем до смерти. Благодаря усилиям В. были изданы "Святославов Изборник 1073 г.", "Русский лицевой Апокалипсис" и др. памятники. Передал в Музей ОЛДП коллекцию русских древностей: икон, картин, тканей, оружия. Используя богатый семейный Остафьевский архив, В. опубликовал материалы об А.С. Пушкине, участвовал в подготовке к печати Полного собрания сочинений отца, П.А. Вяземского в 12 тт. В последние годы жизни занимался также историей дворянских родов. Коллекционируя европейскую живопись, создал в имении Остафьево Готический зал, а также выделил мемориальные комнаты Н.М. Карамзина, А.С. Пушкина, П.А. Вяземского.
Один из основателей и первый председатель Русского исторического общества (1866). Поэт, литературный критик, публицист, мемуарист, автор путевых заметок, историк литературы.