《蓟县独乐寺观音阁山门考》一坽文刊载于《中国营造学社汇刊》1932年第2期（即第三卷第2期），是梁思成在时为南开大学学生的弟弟梁思达等人的陪同下，对天津蓟县独乐寺进行实地调查和研究的成果。他对这座古寺的山门和观音阁进行了详细测绘，绘制了包括建筑外形和内部结构在内的全套图纸，拍摄了大量的照片，并在披阅文献资料、亲自访问当地长者的基础上，最终完成此文。可以说，《蓟县独乐寺观音阁山门考》是中国人第一次用科学方法对中国古代建筑进行科学研究的重要成果。文中详细论述和分析了寺庙的外观、平面、台基、柱子、斗栱、梁架、椽、瓦、墙、门窗等内部结构和外部装饰以及相关各个部分之间的关系等问题；经过调查研究和缜密考证，梁思成还得出山门和观音阁建于公元984年的重要结论。这一重要成果，引起中外学术界的关注。因为在当时，“独乐寺观音阁及山门，在我国已发现之古木建筑中，固称最古，且其在建筑史上之地位，尤为重要。统和二年为宋太宗之雍熙元年，北宋建国之第二十四年耳。上距唐亡仅七十七年，唐代文艺之遗风，尚未全靡；而下距《营造法式》之刊行尚有百十六年。《营造法式》实宋代建筑制度完整之记载，而又得幸存至今日者。观音阁山门，其年代及形制，皆适处唐宋二式之中，实为唐宋间建筑形制蜕变之关键，至为重要。谓为唐宋间式之过渡式样可也”。
刊载于《中国营造学社汇刊》1932年第4期（即第三卷第4期）的《宝坻县广济寺三大士殿》一文，是梁思成在蓟县考察独乐寺的过程中，获得的意外收获。一次，他遇到一位在蓟县县立中学任教的教师。言谈之中，梁思成得知这位教师的家乡宝坻县还有一座类似于独乐寺的大庙。1932年6月，他和助手们一起来到宝坻县进行古建筑调查与研究，于是有了此文。在文中，梁思成写道：“在三大士殿全部结构中，无论殿内殿外的斗栱和梁架，我们可以大胆地说，没有一块木头不含有结构的机能和意义的。在殿内抬头看上面的梁架，就像看一张X光线照片，内部的骨干，一目了然，这是三大士殿最善最美处。在后世普通建筑中，尤其是明清建筑，斗栱与梁架的关系，颇为粗疏，结构尤异。但在这一座辽代遗物中，尤其是内部，斗栱与梁枋构架，完全织成一体，不能分离。”可惜这座辽代建筑的“楷模”，现已不存。
梁思成的《宝坻县广济寺三大士殿》研究报告，成了我们今天研究辽代建筑的难得资料。
之后，在不长的时间里，梁思成又连续写出了《正定调查纪略》（《中国营造学社汇刊》1933年第2期，即第四卷第2期）、《大同古建筑调查报告》（与刘敦桢合写，《中国营造学社汇刊》1933年第3、4期，即第四卷第3、4期）、《赵县大石桥》（《中国营造学社汇刊》1934年第1期，即第五卷第1期）、《杭州六和塔复原状计划》（《中国营造学社汇刊》1935年第3期，即第五卷第3期）、《曲阜孔庙之建筑及修葺计划》（《中国营造学社汇刊》1935年第1期，即第六卷第1期）、《记五台山佛光寺建筑》（《中国营造学社汇刊》1944年第1期、1945年第2期，即第七卷第1、2期）等10余篇论文和报告，将一座座从汉唐、宋辽到明清各代的古建筑珍宝展现在人们面前。
梁思成也正是在此基础上写就了《中国建筑史》，并为日后注释《营造法式》奠定了基础。
刊载于《中国营造学社汇刊》1932年第3期（即第三卷第3期）的《北平智化寺如来殿调查记》一文，是刘敦桢正式加盟中国营造学社后发表的第一篇古建筑调查的论文。1931年夏，刘敦桢以南京中央大学建筑系主任的身份来北京调查古物，“闻城东有智化寺创于明正统间，虽墙垣倾颓，檐牙落地，而规范犹间有存者”，于是进行了初步测绘，撰成《北平智化寺如来殿调查记》一文。次年秋天，他发现文稿脱误不少，又重新订正、补缀。当时梁思成、刘南策等人都曾协助调查。《北平智化寺如来殿调查记》认为：“如来殿之外形虽大体与清代一致，其细部手法尽多特异之点，就中与清式异者每不乏与宋式类似，则明代北平建筑，虽受金、元两代影响，仍未尽忘旧时矩，故宋明之间，不能谓为毫无因袭相承之关系，此殿亦不失为过渡时代之例也。”此文不仅成为研究智化寺建筑的重要文献，而且与梁思成的《蓟县独乐寺观音阁山门考》一起成为此后中国古建筑尤其是明清时期建筑调查、测绘的范式。
刘敦桢正式加入中国营造学社后便担任文献部主任一职，因此其主要精力放在对古代建筑文献考证方面。由于刘敦桢国学功底深厚，考证缜密，发前人所未发，所撰文章如《大壮室笔记》（《中国营造学社汇刊》1932年第3、4期，即第三卷第3、4期）、《同治重修圆明园史料》（《中国营造学社汇刊》1933年第2、3、4期，即第四卷第2、3、4期）、《六朝时期之东、西堂》（《说文月刊》1944年第四卷合刊）等在域内外学术界产生很大的影响，至今仍被看成是研究中国古代建筑的必读之作。虽然专心于古代建筑文献考证，但重视古建筑遗构的实地调查与研究仍然是刘敦桢早期治学活动的一个显着特征。
在中国营造学社期间，刘敦桢调查古代建筑的足迹遍布长江南北，此后仅在《中国营造学社汇刊》刊载的调查报告和研究成果就有：《明长陵》（《中国营造学社汇刊》1933年第2期，即第四卷第2期）、《万年桥述略》（《中国营造学社汇刊》1933年第1期，即第四卷第1期）、《大同古建筑调查报告》（与梁思成合写，《中国营造学社汇刊》1933年第3、4期，即第三卷第3、4期）、《石轴柱桥述要》（《中国营造学社汇刊》1934年第1期，即第五卷第1期）、《定兴县北齐石柱》（《中国营造学社汇刊》1934年第2期，即第五卷第2期）、《易县清西陵》（《中国营造学社汇刊》1935年第3期，即第五卷第3期）、《河北省西部古建筑调查记略》（《中国营造学社汇刊》1935年第4期，即第五卷第4期）、《北平护国寺残迹》（《中国营造学社汇刊》1935年第2期，即第六卷第2期）、《苏州古建筑调查记》（《中国营造学社汇刊》1936年第3期，即第六卷第3期）、《河南省北部古建筑调查记》（《中国营造学社汇刊》1937年第4期，即第六卷第4期）、《云南之塔幢》（《中国营造学社汇刊》1945年第2期，即第七卷第2期）等。
尤其是在中国营造学社后期研究条件极其困难情况下，刘敦桢仍然坚持对西南地区的古建筑进行了系统考察，并写就了《西南古建筑调查概况》的长文，成为中国营造学社后期最杰出的研究成果。刘敦桢的这些成果和脚踏实地的治学态度，为中国古建筑研究树立了楷模。
在调查与测绘古建筑方面，中国营造学社其他学者也有不少成果。如龙庆忠的《开封之铁塔》（《中国营造学社汇刊》1932年第4期，即第三卷第4期），林徽因的《云冈石窟所表现的北魏建筑》（与梁思成、刘敦桢合写，《中国营造学社汇刊》1933年第3、4期，即第四卷第3、4期），林徽因的《晋汾古建筑预查纪略》（与梁思成合写，《中国营造学社汇刊》1935年第3期，即第五卷第3期），杨廷宝的《汴郑古建筑游览记录》（《中国营造学社汇刊》1936年第3期，即第六卷第3期），陈仲篪的《宋永思陵平面及石藏子之初步研究》（《中国营造学社汇刊》1936年第3期，即第六卷第3期），鲍鼎的《唐宋塔之初步研究》（《中国营造学社汇刊》1937年第4期，即第六卷第4期），刘致平的《云南一颗印》（《中国营造学社汇刊》1944年第1期，即第七卷第1期），卢绳的《旋螺殿》（《中国营造学社汇刊》1944年第1期，即第七卷第1期），刘致平的《成都清真寺》（《中国营造学社汇刊》1945年第2期，即第七卷第2期），莫宗江的《山西榆次永寿寺雨华宫》（《中国营造学社汇刊》1945年第2期，即第七卷第2期）等。
现在名扬海外的珍贵古建筑如山西五台山佛光寺、山西应县木塔、天津蓟县独乐寺、河北赵县安济桥等均系中国营造学社成员经田野调查和详细测绘研究后，而被世人重新认识的。
佛光寺大殿是中国现存最早的两座木结构殿堂之一。位于山西五台山，建于唐大中十一年（857），是唐代建筑的典型代表。1937年为梁思成所发现。相传佛光寺创建于北魏，9世纪初曾建有三层七间弥勒大阁，唐武宗会昌五年（845）灭佛时被毁，后在此阁旧址建此殿，现保存完好。寺依地形布局，地势东高西低，大殿在寺址东端山岩下高12米余的台地上，坐东面西，面阔七间（34米余），进深四间（17米余），上覆单檐四阿屋顶，为全寺主殿。现存寺院虽不大，但台地下院落北侧还保存有金代建筑文殊殿，其他建筑则为清代以后所建。
应县木塔又称释迦塔，位于山西应县城内西北隅佛宫寺内，是现存的中国古代木塔唯一实物。佛宫寺创建于辽代，历代屡毁屡修，现存牌坊、钟鼓楼、大雄宝殿、配殿等均经明、清改制，唯辽清宁二年（1056）建造的释迦塔巍然独存。1933年中国营造学社对释迦塔进行考察研究，并于1935年作了实地测绘。释迦塔是一座平面八边形、五层六檐楼阁式木塔，总高67.31米。塔身矗立在一个大型砖石基座之上，基座分两层，下层方形，上层八边形，高4.4米。该塔每二层之间平座内设暗层，因而塔身实为九层。每层柱间安装格子门。各层柱头上施斗栱悬挑塔檐，顶层呈八角斗尖屋面。塔刹铁制，既瑰丽精巧又雄伟壮观。
独乐寺在天津市蓟县城内，建于辽统和二年（984）。寺中现存辽代建筑有观音阁和山门。1932年梁思成调查并测绘了独乐寺，这是近代调查并实测中国古代建筑实例的开端。
当时尚存有观音阁前东、西配殿，阁后韦陀亭等建筑，但均为清代所建。山门三间四架，四阿顶，总面阔16.16米，总进深8.62米。观音阁为一座三层木结构的楼阁，因第二层是暗层，所以外观呈两层。阁高23米，下层总面阔19.93米，总进深14.04米。阁身中部设腰檐和平坐栏，上覆九脊殿顶，飞檐深远，美丽壮观。阁内中央的须弥座上，耸立高16米的泥塑观音菩萨站像一尊，为我国现存的最大的古代泥塑佛像之一。
赵州桥原名安济桥，俗称大石桥，位于河北赵县，横跨洨河两岸，是世界上现存最早、跨度最大的空腹式单孔圆弧拱石桥。隋开皇十五年至大业元年（595-605）由匠人李春主持修建。桥长64.4米，净跨37.02米，矢高7.23米，桥面宽9米。桥拱由28券（窄拱）并列组成。大石拱两端各建有净跨分别为2.85米和3.81米的两个小拱，以减轻桥身自重和增大泄洪面积。由于桥位良好、基底应力适宜，千余年来虽经多次洪水和地震，桥身基本完好。该桥构思精巧，造型稳重，是世界桥梁史上的杰作。1933年，梁思成对此桥进行了详细的测绘，并撰有《赵县大石桥》调查报告。
3.创办专业杂志《中国营造学社汇刊》
建筑刊物的创办与发行，是建筑学术研究发展与成熟的主要标志之一。20世纪初，在欧美各国，有关建筑的刊物已经是充塞于书肆，而中国建筑界到1930年为止，还没有一份属于中国人自己的建筑刊物。1930年7月，随着《中国营造学社汇刊》的创刊，终于改变了没有中国人自己办的建筑刊物的历史，也为建筑史学研究提供了发表成果的园地。1930年至1937年，《中国营造学社汇刊》出刊六卷，共21期，发表各类文章125篇。1944和1945年出版了《中国营造学社汇刊》第七卷第1期和第2期，发表各类文章16篇。这些文章类别多样，内容丰富。若按文体的内容分类，刊发的文章包括了论文、杂记、记事、营造算例、图样、簿录、校刊、转载、译丛、维修说明、通讯、插图、专着、书评、介绍、征文、社讯等。
如按建筑类型来分类，涉及城池、宫殿、庙宇、道观、寺院、园林、陵墓、摩崖、石阙、会馆、民居、塔幢、牌楼、桥梁、楼阁等。其中不乏《蓟县独乐寺观音阁山门考》、《大壮室笔记》等一大批建筑史研究开拓性的扛鼎之作。
抗日战争期间中国营造学社被迫南迁，辗转经过武汉、长沙、昆明等地，最终落脚在四川宜宾的李庄。大后方的中国营造学社在极其艰苦的条件下坚持古建筑调查与研究，其间继续出版了《中国营造学社汇刊》第七卷第1期和第2期；完成了《中国建筑史》（梁思成）、《西南古建筑调查概况》（刘敦桢）、《云南一颗印》（刘致平）等重要着述。抗日战争胜利后，中国营造学社迁回北京。但经历了战争的蹂躏，作为一个民间学术团体，中国营造学社资金日渐紧张，学社的创办者朱启钤也已经家资散尽，无力维系，之后的很长一段时间内学社只能在朱启钤的私宅办公，在社会上的影响日微，渐渐不为人知。中国营造学社于1946年无声地消失了，这不能不说是建筑学界的一大憾事。