Minsky ha contribuido en el desarrollo de la descripción gráfica simbólica, geometría computacional, representación del conocimiento, semántica computacional, percepción mecánica, aprendizaje simbólico y conexionista. En 1951 creó SNARC, el primer simulador de redes neuronales.

Escribió el libro "Perceptrones" (con Seymour Papert), que se convirtió en el trabajo fundacional en el análisis de redes neuronales artificiales. Su crítica de la investigación poco rigurosa en el campo ha sido indicada como responsable de la desaparición virtual de la investigación académica en redes neuronales artificiales durante los años 70.

Minsky fue consejero en la película 2001: Una odisea del espacio y hay referencias a él tanto en la película como en el libro. Durante la filmación Minsky casi murió en un accidente.

Minsky también es responsable de sugerir la trama de "Jurassic Park" a Michael Crichton durante un paseo por la playa de Malibú. En ese punto los dinosaurios fueron concebidos como autómatas. Más tarde Crichton hizo uso de sus conocimientos en biomedicina y concibió los dinosaurios como clones.