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미적분학 발전에 기여한 것으로 잘 알려졌다. 1708년에 진동의 중심에 관한 문제의 해를 구했는데 이 해는 1714년에야 발표되었다. 그당시 유명한 스위스의 수학자 요한 베르누이와 우선권에 대해 논쟁이 벌어졌다.

테일러의 저서 〈증분(增分)의 직접방법과 간접방법 Methodus incrementorum directa et inversa〉(1715)은 유한차의 미적분학이라는 새 분야를 고급 수학에 첨가시켰다.

그는 이 새로운 발전을 이용하여 진동하는 선의 운동을 역학의 원리에 근거하여 최초로 수학적으로 표현했다. 이 책에는 테일러 정리로 알려진 유명한 공식이 있는데, 1772년에야 이 정리의 중요성이 인정되었다. 그당시 프랑스의 수학자 조제프 루이 라그랑주는 이 정리의 중요함을 깨달아 이를 미분학의 기본원리라고 선언했다.

천부적인 예술가 테일러는 〈직선원근화법 Linear Perspective〉(1715)에서 원근화법의 기본 원리들을 설명했다. 이 논문과 〈직선원근화법의 새 원리 New Principles of Linear Perspective〉에서 그는 소멸점 원리를 최초로 일반적으로 취급했다. 테일러의 저서는 간결하고 애매모호해서 두 논문이 즉시 영향을 끼치지는 못했으나 뒤에 가치를 드러냈다. 테일러는 1712년 런던의 왕립학회 회원이 되었고, 같은 해에 뉴턴과 라이프니츠의 미적분학 발견에 대한 우선권을 놓고 벌어지는 판결위원회의에 참석했다.