Разрабатывая объективные методы исследования сознания, Ланге изучает акт внимания и становится автором моторной теории внимания

В соответствии с этой теорией колебания внимания при так называемых двойственных изображениях (когда, например, рисунок воспринимается то как лестница, то как нависшая стена) определяются движениями глаз, оббегающих изображенный контур. Моторная теория внимания Ланге принесла ему широкую известность, в том числе на Западе.

Работы Ланге ознаменовали начало открытой борьбы за утверждение экспериментального метода в отечественной психологии, которая в то время определялась главным образом как наука о сознании, открываемом субъекту его самонаблюдением.

Этому воззрению, сопряженному с субъективным методом, Ланге противопоставил понятие о психическом мире – огромном целом, простирающемся по планете, – "от едва брезжущей зари сознания у низших животных и до высокого его развития у исторического и социального человека".

Следуя генетическому стилю мышления, Ланге представил систему движений, совершаемых организмом, в образе ступеней, "лестницы форм". Тем самым он предвосхитил идею различных уровней построения движений. Он также пересмотрел (вслед за Сеченовым) исходное понятие о рефлексе как своего рода "дуге", которое он заменил схемой "кольца".

Ланге выделил ряд стадий в психической эволюции, соотнося их с изменениями, претерпеваемыми нервной системой. К ним он относил: стадию недифференцированной психики, недифференцированных ощущений и движений инстинктивного типа, стадию индивидуально-приобретенного опыта и, наконец, как качественно новую ступень – развитие психики у человека как социокультурного существа. С переходом к человеку психическая регуляция поведения меняется. Если у животных действует биологическая наследственность, то у людей передача от одного поколения к другому всей совокупности достигнутой культуры осуществляется через подражание и обучение, т.е. путем социальной преемственности.

Ланге писал, что "душа человеческой личности в 99% случаев есть продукт истории и общественности". В связи с этим решающая роль отводится языку: "Язык с его словарем и грамматикой формирует всю умственную жизнь человека, вводя в его сознание все те формы и категории, которые исторически развивались в предыдущих поколениях". В значении любого слова, писал Ланге, можно найти множество "полей сознания", уходящих все глубже в неопределенную темную даль. Говоря его словами, океан истории мысли плещется за каждым словом.

Таким образом, в конце концов, Ланге переходил от дарвинизма к истинному историзму. В этих его суждениях отразилась одна из общих тенденций развития мировой психологической мысли. Работы Ланге явились самым крупным достижением русской экспериментальной психологии в дооктябрьский период.