Как стиховед Гаспаров начал с новаторских работ по статистическому изучению неклассического (несиллабо-тонического) русского стиха. Если статистическое изучение силлабо-тонических размеров, как показали предшественники Гаспарова от А. Белого и Б. В. Томашевского до К. Ф. Тарановского, помогает выявить ритмические особенности того или иного метра у разных поэтов и в разные периоды, то за пределами классической метрики мы без статистики не можем определить даже сами размеры (М. Лотман называет классическую метрику априорной, а неклассическую – апостериорной: в неклассической номенклатура размеров нам заранее не дана). В работах о русском дольнике (1962, 1968), об акцентном стихе раннего Маяковского (1967), о вольных хореях и ямбах Маяковского в контексте его акцентного стиха (1965) и, наконец, о русском литературном тактовике (1968) не только обследованы ритмические особенности этих типов стиха, но и самим названиям размеров впервые придан действительно терминологический статус. (Это не значит, что концепции Гаспарова не подлежат критике, – это значит, что теперь есть что критиковать, а раньше не было; наука движется вперед уточнением и исправлением предшественников.)

Со своим интересом к точным методам Гаспаров оказался близок как группе математика и стиховеда А. Н. Колмогорова, так и семиотикам-структуралистам московской (впоследствии московско-тартуской или тартуско-московской) школы. Тезисы первого доклада о дольнике были напечатаны в материалах московского «Симпозиума по структурному изучению знаковых систем» (1962), сам доклад – в основанном Колмогоровым журнале «Теория вероятностей и ее применения» (1963), а статьи о тактовике и Маяковском – в либеральных «Вопросах языкознания» (где публиковались и статьи Колмогорова) и в тартуских «Трудах по знаковым системам» (в обиходе известных как тартуские «Семиотики»). Вскоре Гаспаров берется и за силлабо-тонику: в «Вопросах языкознания» выходят его статьи «Ямб и хорей советских поэтов и проблема эволюции русского стиха» (1967) и «Метрический репертуар русской лирики XVIII–XX вв.» (1972). Все эти работы вошли в уже неоднократно здесь упоминавшуюся первую книгу монографической трилогии (1974). Русский стих XX века рассматривается в ней на фоне стиха XVIII и XIX веков. В качестве первой главы в книге напечатана статья «Квантитативные методы в русском стиховедении: итоги и перспективы»[5], написанная в 1967 году по просьбе Ю. М. Лотмана для «Трудов по знаковым системам», но опубликованная впервые в сборнике статей о точных и семиотических методах в филологических науках, который Ю. М. Лотман и Б. А. Успенский подготовили к публикации по-итальянски в издательстве «Einaudi» (вышел в 1973 году).

В «Очерке истории русского стиха» (1984), синтезирующем достижения самого Гаспарова, его предшественников и современников, тот же материал подан диахронически: всеохватно и в то же время лаконично изложена история и предыстория всех национальных метрических, ритмических, рифмических и строфических форм. На пути к ней были проведены важнейшие исследования по целому ряду конкретных тем – это серия работ об эволюции рифмы (1976–1984), статьи о строфике нестрофического ямба (1976), о ритмике сверсхемных ударений («Легкий стих и тяжелый стих», 1977), о русском былинном стихе, который исследователь интерпретировал как народный тактовик, и его литературных имитациях (1975–1978)