Байтұрсынұлы тілші-ғалым ретінде қазақ тілінің табиғаты, өзгешеліктері, араб әліпбиінің жайы, терминдер, қазақ тілін оқыту әдістемесі туралы мақалалар жазды.
1926 ж, Бакуде болған түркітанушылардың Бүкілодақтық 1-съезіне қатысып, «Түркі тілдеріндегі терминология жайлы» деген тақырыпта баяндама жасады. Байтұрсынұлы қазақ балаларының ана тілінде сауатын ашуына көп күш жұмсады. Осы мақсатта «Оқу құралы» (1912), «Тіл құралы» (1914); ересектердің сауатын ашуға арнап «Әліпби» (1924), «Жаңа әліпби» (1926) атты оқулықтар мен тың еңбектер ұсынды. Қазақ грамматикасына қатысты категориялардың әрқайсысына қазақша ғылыми термин жасап, морфологиялық тұлға-тәсілдерді жаңаша талдау, жаңаша анықтамалар берді. Қазақ фонетикасы мен грамматикасын талдауда тілдің типологиялық ерекшеліктері мен өзіндік даму барысын ескеру принципін ұстады.
Байтұрсынұлы қазақ тіл білімін 20 ғ-дың бас кезінде қалыптастырып, оның ірге тасын қалады. Араб графикасына негізделген қазақ жазуының реформаторы болды.
Аудармалары
Байтұрсынұлы қалдырған бай мұраның тағы бір саласы — көркем аударма. Ол орыс классиктерінің шығармаларын қазақ тіліне аударып, көркем қазынаның бұл саласын байытуға мол үлес қосты. И.А. Крылов мысалдарының бір тобын қазақ тіліне аударып, «Қырық мысал» деген атпен жеке жинақ қылып бастырды. И.И. Хемницердің «Атпен есек», А. Пушкиннің «Балықшы мен балық», «Алтын әтеш», «Ат», «Данышпан Аликтің ажалы» шығармаларын, орыстың белгілі лирик ақыны С.Я. Надсонның өлеңін қазақ тіліне аударды.
