Вслед за Платоном и Эйлером Фуллер увлекся общей теорией многогранников. Результатом этой работы явилось появление своего рода их «периодической таблицы». Через теорию многогранников Фуллер, в частности, обосновывал и периодичность таблицы элементов Менделеева, связывая ее «восьмеричную» структуру с октаэдром и его производными формами.
Фуллеровская карта Земли появилась под фирменной маркой Dymaxion World Мар, где ключевое слово Dymaxion расшифровывается как сокращение формулы «максимальная динамическая напряженность» — имеется в виду максимальное использование внутренних резервов, совмещение различных функций. Под той же маркой еще в 1930-е годы Фуллер предложил конструкцию многоместного трехколесного автомобиля-амфибии с выдвижными крыльями и реактивным движителем, который мог бы также и летать, как самолет. Были изготовлены три натурные модели такого автомобиля (его также можно увидеть на марке). Находившиеся в то время в распоряжении Фуллера конструктивные материалы не позволяли реализовать в полной мере идеи, заложенные в конструкцию этого автомобиля, — он не мог летать и был оснащен обычным двигателем внутреннего сгорания. Тем не менее результаты, показанные при испытаниях натурной модели, были достаточно впечатляющи; машина с П пассажирами развивала скорость до 120 миль в час с расходом бензина 1 галлон на 30 миль и высокой маневренностью — возможностью полного разворота на дистанции длины корпуса (около 6 метров).
Среди изобретений (или артефактов) Фуллера есть и менее масштабные и амбициозные. Так, например, он придумал форсунку, распыляющую воду до консистенции тумана; при использовании такой форсунки в душе расход воды составляет меньше литра за десть минут.
Сам Фуллер считал свои конкретные научные и инженерные достижения лишь побочным результатом движения к решению глобальной задачи наиболее эффективного использования человеком пространства, времени и материалов.
В основе его подхода к ее решению лежат идеи «замкнутых производственных циклов» и «экотехнологий». Он был активным сторонником энергетики, основанной на альтернативных и возобновляемых энергоресурах, сокращения энергоемкости производств, многоцелевого использования их продуктов, повторной переработки отходов. Фуллер ввел в науку идею «эфемеризации технологий» — повышения эффективности при одновременном снижении энерго- и материалоемкости путем замещения материальных ресурсов, изначально заложенных в проект, «информационным содержанием». Фуллер был глубоко убежден, что уже существующие на сегодняшний день технологии способны обеспечить полное удовлетворение жизненных потребностей всего человечества, всего населения Земли, как если бы она была космическим кораблем, летящим в межзвездном пространстве. Одна из самых известных книг Фуллера так и называется — «Инструкция по эксплуатации Земли как космического корабля».
Фуллер писал о себе: «Во время работы я никогда не руководствуюсь соображениями эстетического характера. Однако, если законченная работа не красива, то это означает, что она никуда не годится». Фуллер входил в десятку американцев с самым высоким «коэффициентом интеллекта» IQ — наряду с ученым, писателем- фантастом и популяризатором науки Айзеком Азимовым и другими выдающимися лицами.
Помимо разработки теории сооружений, метода решения инженерных задач, Фуллер также занимался общими закономерностями мыслительного процесса, теории познания, научного прогресса. Его соображения на эту тему были изложены им в книгах под названием «Синергетика» и «Синергетика 2». Сам термин «синергетика» (от греческого — совместное действие, сотрудничество), введенный в оборот, кажется, не Фуллером, но получивший распространение, пожалуй, главным образом благодаря его работам, хотя и используется очень широко в научной, научно-технической и научно-популярной литературе XX века, практически не имеет однозначной расшифровки и многими авторами трактуется в разных смыслах. Термин этот делает акцент на согласованности взаимодействия частей при образовании обшей структуры и относится к поведению этой структуры или системы в целом, которое невозможно предсказать на основе анализа ее частей, или подсистем.
Сам Фуллер расшифровывал этот термин в названии одной иэ статей как «исследование геометрии мышления». Одним из главных препятствий на пути прогресса он считал «одномерность мышления», «одномерность развития». Он писал: «На своих передовых рубежах наука открыла, что все известные случаи биологического вымирания были вызваны избытком специализации, избирательной концентрацией немногих генов за счет общей адаптации... Между тем человечество лишилось всеобъемлющей способности понимать. Специализация питает чувства изоляции, тщетности и смятения в индивидах, которые в результате перекладывают на других ответственность за мысли и сознательные действия... Только полный переход от сужающейся специализации ко все более всеохватному и утонченному всечеловеческому мышлению — с учетом всех факторов, необходимых для продолжения жизни на борту космического корабля Земля, — может повернуть вспять курс человека на самоуничтожение в тот критический момент, когда еще сохраняется возможность возврата».