В первом своем труде о философии Юма Н. Д. Виноградов стремился проследить судьбу теоретических воззрений Юма со времени их появления, а также указать элементы юмовского эмпиризма, сохранившиеся в различных философских направлениях. Центром тяжести второй книги является исследование того, что Юм в своих этических воззрениях заимствовал у своих предшественников. Н. Д. Виноградов также был одним из представителей синтетическо-антропологического течения в педагогике, стремившегося к установлению законов педагогического процесса, истоком которых служит человекознание. Основанием для педагогики, по его мнению, должна служить антропология как совокупность наук о человеке. "Общее мировоззрение" предстает у него прежде всего как источник знания о целях развития личности. Автор работ "Биологический механизм и материализм" (1897), "Педагогическая психология" (1912), "Педагогическая психология в связи с общей педагогикой" (1913--1914; в 3 ч.), "Педагогика. Основные проблемы и принципы" (1922), а также статей в различных сборниках и журнале "Вопросы философии и психологии".