最初惠更斯集中于數(shù)學(xué)：面積和體積的確定，以及由帕普斯的工作所啟發(fā)的代數(shù)問題。在1651年，《雙曲線、橢圓和圓的求積定理》寫成，包括對圣文森特的格里高利的圓求積的反駁。而后是1654年的《圓大小的發(fā)現(xiàn)》。

在接下來的歲月中，惠更斯研究了拋物線求長、求拋物線旋轉(zhuǎn)面的面積、許多曲線如蔓葉線、擺線（與帕斯卡在1658年公開提出的一個問題有聯(lián)系）和對數(shù)曲線的切線和面積問題。1657年，惠更斯關(guān)于概率問題的論文發(fā)表，《論賭博中的計算》（Tractatus de ratiociniis in aleae ludo）。

1650年，一個關(guān)于流體靜力學(xué)的手稿已經(jīng)完成。而在1652年，惠更斯將彈性碰撞的規(guī)律公式化，并開始幾何光學(xué)的學(xué)習(xí)。

在1655年他讓自己與他哥哥一起，去磨制鏡片。他們制造了顯微鏡和望遠(yuǎn)鏡。而惠更斯在1655-1656年的冬天，發(fā)現(xiàn)了土星的衛(wèi)星并辨識出了土星光環(huán)，兩者分別報告于《土星之月新觀察》和《土星系統(tǒng)》中。

1656年惠更斯發(fā)明了擺鐘。這在1658年的《時鐘》中有記述。這也造就了一些機(jī)會讓他發(fā)現(xiàn)擺線等時性（1659）、研究漸屈線和擺動中心的理論?；莞箤﹄x心力的研究也從1659年開始。

在這些年中，他與許多學(xué)者的通信大量增多，那些學(xué)者有圣文森特的格里高利、沃利斯、凡司頓和斯呂塞（Sluse）。在1660年之后，對擺鐘在海上確定經(jīng)度的應(yīng)用研究占據(jù)了他很多的時間。