Академик В.В. Виноградов – крупный лексиколог. Еще в 1927–1928 гг. он начал работать в коллективе над «Толковым словарем русского языка», вышедшим под редакцией Д.Н. Ушакова; участвовал в редактировании 4-томного и 17-томного академических словарей и руководил работой по составлению «Словаря языка Пушкина» (1956–1961 гг.). Как лексиколог Виноградов большое внимание уделяет вопросам анализа фразеологических средств языка. В русской лексикологии этот раздел совершенно не был разработан, не был даже очерчен круг вопросов, входящих в него. Виноградов создает учение о фразеологии как особом разделе языкознания. Установленные в его работах три типа фразеологических единиц: фразеологические сращения, фразеологические единства и фразеологические сочетания – являются примером классификации при анализе и разграничении различных фразеологических выражений. Интересна выдвинутая ученым проблема различия свободных и несвободных словосочетаний. Во многих работах он уделяет внимание этим вопросам, смежным между синтаксисом и лексикой.
С именем Виноградова связано также изучение истории отдельных слов и словосочетаний в отечественном языкознании. Начиная с 20-х гг., академик работал над монографией, посвященной истории слов и устойчивых выражений, задуманной им как исследование путей развития русской лексики и фразеологии в ее неразрывной связи с историей общественной мысли и культуры русского народа. Был собран огромный и неоценимый материал. Разыскания, которые Виноградов считал относительно законченными, он публиковал в виде статей и заметок в русских и зарубежных журналах и сборниках. Фактически именно им был создан особый жанр новелл о словах, который впоследствии подхватили и продолжили многие ученые. Новеллы о словах – это этап в отечественной лексикологии. Это направление, разрабатывавшееся ученым до последних дней жизни, связывалось также с лексикографией, с критическим анализом словарей, с поиском оптимальной подачи и точнейшего истолкования слов. Материал по истории слов и выражений широко включался в самые разные работы – по лексикологии, грамматике, по стилистике и языку писателей. В 1994 г. вышла в свет книга «В.В. Виноградов. История слов» (отв. ред. акад. РАН Н.Ю. Шведова), которая представляет собой ранее не публиковавшийся труд, посвященный истории основных пластов русской лексики под углом зрения важнейших исторических процессов в ее развитии. В монографию вошли главы, посвященные истории более 1500 русских слов и выражений и более 7000 слов, с ними связанных. Эта книга, в которую вошли и ранее не изученные архивные материалы академика, является данью памяти ученому, вся жизнь которого была служением науке о языке и словесности, о творческом духе русского народа.