En 1708 Taylor apporta une solution au problème du centre d'oscillation; elle resta inédite jusqu'en 1714 et il en résulta une dispute de priorité avec Johann Bernoulli.

Methodus incrementorum directa et inversa de Taylor (1715) ajouta aux mathématiques une nouvelle branche appelée maintenant "calcul des différences finies". Il inventa la méthode d'intégration par parties. L'ouvrage contient aussi la célèbre formule connue sous le nom de développement de Taylor; son importance demeura ignorée jusqu'en 1772 lorsque Lagrange la proclama principe de base du calcul différentiel.

Taylor établit aussi les principes de base de la perspective dans Linear Perspective (1715). Avec New principles of linear perspective on trouve la première étude des points à l'infini.

Il donna un compte rendu d'une expérience destinée à découvrir la loi d'attraction magnétique (1715) et une méthode améliorée pour obtenir les racines d'une équation par utilisation des logarithmes (1717).

Taylor fut nommé membre de la Royal Society en 1712 et fut désigné cette année à la commission chargée d'examiner le différend entre Newton et Leibniz sur l'invention du calculus.