Специалист в области гражданского судопроизводства, история русского права, история сословий. Также в центре внимания М. находились вопросы военно-уголовного права. Являлся признанным специалистом в области истории русского гражданского права.

Специалист по русской военной истории. Мемуарист. Составил многотомное описание войн России начала XIX в. в составе антинаполеоновских коалиций, а также войн с Турцией и Швецией. Использовал документальный материал и мемуары участников событий, составляя объемное фактографической описание военных действий.

Первоначально, в годы первой научной командировки (1862–1864) и работы над магистерской диссертацией, в центре внимания М. находилось историко-литературное наследие Корнелия Тацита, а также связанные с ним проблемы истории и историографии Римской республики и ранней Империи (отражением этого интереса впоследствии стал перевод сочинений этого римского автора, изданный М. в 1886–1887). Однако после магистерской защиты (1865) он начинает постепенно переориентироваться в своих научных изысканиях на проблемы более ранней римской истории, а также на вопросы, касающиеся зарождения и становления латинской письменности и письменной традиции. Увлечение древнейшей римской историей особенно отчетливо проявилось в последний — итальянский — период жизни М., когда он, подолгу проживая в Риме, получил возможность «на месте» знакомиться с результатами новейших археологических и исторических исследований по избранной им тематике. Итогом данных исследований в конце 1890-х – начале 1900-х стал целый ряд публикаций (как в научной периодике, так и отдельно), содержащих в себе уникальный для отечественного антиковедения того времени обзор археологических культур Италии от эпохи палеолита до...

Основным полем научной деятельности Б. Л. Модзалевского была Пушкинистика. Он является организатором и редактором издания «Пушкин и его современники». С 1926 г. был председателем комиссии по изданию сочинений Пушкина. Автор большого количества подробных и ценных комментариев к дневникам и письмам А. С. Пушкина. Проводил большую работу по собиранию автографов Пушкина и документов, имеющих к нему отношение. Долгое время был организатором и главным редактором «Трудов Пушкинского дома». Кроме работ по пушкинистике нужно отметить издания Б. Л. Модзалевским архивов декабристов и его работы по генеалогии русских дворянских родов.

М. – видный пушкинист. В 1887 г. им составлено ценное собрание сочинений Пушкина, изданное Литературным фондом. Изучение литературного наследия Пушкина было главной, но не единственной сферой интересов исследователя. Им написана «История русского театра», которая долгое время оставалась одной из лучших книг по этому вопросу. М. составлен отдел славянских литератур в «Истории всеобщей литературы» Корша и Кирпичникова. Помимо работ по истории театра и изучению творчества Пушкина перу М. принадлежат биографии Н.В. Гоголя, А.Н. островского и др.

В центре внимания М. находились вопросы истории русского права, в частности, положение иностранцев в древней Руси и Московском государстве.

М. – археолог, археограф, краевед, историк. Автор исторического путеводителя по Великому Новгороду. Руководил археологическими раскопками в собственном имении Большие Теребони. В 1911 году  выступил инициатором XV Всероссийского археологического съезда.

Богословие. Автор каталогов греческих, латинских и итальянских рукописей Императорской Публичной библиотеки.

М. – российский востоковед, по происхождению из литовских татар, специалист в области тюркского языкознания и литературы, в сферу его научных интересов входила история ислама в пределах бывшего Великого княжества Литовского. М. является основоположником научной тюркологии в Санкт-Петербургском университете, учредителем специализированной кафедры турецкой, позже турецко-татарской, словесности (имелась в виду словесности волжских и крымских татар).

М. – специалист по военной истории России. Специализировался на сюжетах, связанных с военными кампаниями Петра I. Также известен как публикатор документов по военной истории. В 1907 г. М. выступил как один из основателей Русского военно-исторического общества.