Область научных интересов: алгебраическая топология, вариационное исчисление, теория оптимального управления, дифференциально-геометрические методы в теории экстремальных задач, дифференциальные игры. Соавтор монографии «Математическая теория оптимальных процессов», основатель и многолетний главный редактор серии Encyсlopaedia of Mathematical Sciences, Springer-Verlag.