La labor investigadora de Tomás y Valiente se incardina en el momento de cambio de la orientación de los estudios de Historia del Derecho en España que se inicia en la década de los sesenta y, sobre todo, en los años setenta. Llevado a cabo por algunos historiadores del Derecho españoles, entre los que se encontraba, este cambio se manifestó fundamentalmente en la ampliación metodológica y espacio temporal de la materia, por un lado, y, por el otro, en la apertura y contactos con otras áreas académicas, en especial, la alemana y la italiana. Él mismo mantuvo una estrecha relación de amistad con Paolo Grossi.
En este sentido, representa una singularidad que se inicia con su tesis, en la medida que estuvo dirigida por un vigentista y por el propio objeto, un proceso desde sus orígenes medievales hasta la época constitucional moderna, absolutamente inusual en su época. También en las fuentes utilizadas, no solo de carácter normativo sino también doctrinal y archivístico. Mantuvo esta orientación cuando se incorporó definitivamente al campo de la Historia del Derecho al conseguir la primera adjuntía en los temas que trabajó, en cuya elección intervino su creencia de que el profesorado universitario, en especial el de humanidades, jamás debía ser correa de transmisión del poder sino sostener una actitud crítica, defender a la sociedad ante el mismo y contribuir a la formación de buenos ciudadanos y ciudadanas.
A este respecto, son claramente discernibles dos etapas en su producción que afectan no solo a la temática sino al método. Aunque en toda ella se conjugan lo histórico y lo jurídico, lo cierto es que, en la primera, que va desde los inicios hasta su entrada en el TC, es la perspectiva histórica la que prevalece. Un testimonio ilustrativo son las contribuciones que presenta a la cátedra de La Laguna (La prisión por deudas en los derechos castellano y aragonés”, AHDE, XXX, 1969; El perdón de la parte ofendida en el Derecho penal castellano (siglos XVI, XVII y XVIII), Ibi, XXXI-II, 1961-2) y La Diputación de las Cortes de Castilla (1525-1601), Ibi, 1962). Ahora bien, la concepción de la historia que defendía la expuso concisa y claramente en las conferencias que pronunció el 4 y 5 de diciembre de 1967 en la Universidad Internacional de Las Palmas y en la Facultad de Derecho de La Laguna invitado por Juan Miquel y el decano de la misma González Vicén. Con los títulos de “La fe en el progreso” y “Algunas recientes interpretaciones de nuestra más cercana historia”, Tomás y Valiente denunciaba la manipulación de la Historia por el político en el mismo sentido que, años después, haría Tarello con “el uso político de la Historia” y repudiaba el “silencio creador y la obediencia mimética a la consigna política de la historiografía española”, en especial hasta 1955. Reivindicaba, en contraposición, “la necesidad fáctica o política de una interpretación simplista y ortodoxa de nuestro pasado más cercano” así como “una separación y jerarquía de los campos periodístico, el político y el científico riguroso”.
La segunda etapa está delimitada por su nombramiento como magistrado constitucional y su larga estancia en el TC. Ahí se impone una visión claramente jurídica de naturaleza positivista muy influenciado por Kelsen, cuya huella ya se había advertido en el Manual, muy volcado hacia el Ius commune y el liberalismo decimonónico, que publicó en 1979. A ella pertenecen monografías cómo “El reparto competencial en la jurisprudencia del Tribunal Constitucional” (1988) o “Códigos y Constituciones (1808-1978)” (1989) y, también, “Martínez Marina historiador del Derecho” (Discurso de ingreso en RAH), además de una larga serie de artículos y otras contribuciones.
A lo largo de su vida los temas que trató (derecho penal, venta de oficios, desamortización, Inquisición, estudios institucionales, los validos, la tortura en España entre otros) tienen un marcado carácter testimonial tanto en la época de la dictadura (los validos, el Derecho penal de la Monarquía absoluta, la tortura en España) como en la transición y en la etapa democrática a través de la divulgación de aspectos constitucionales. Una aspiración, la de hacer llegar la Constitución hasta el último rincón, que se hubieran consumado con la Historia del Estado en España, sobre la que estaba trabajando en el momento de su muerte.
Toda su producción está ahora recogida en Obras Completas publicadas por el CEP y C, 1997 y puede consultarse en el portal Dialnet y en la web de la biblioteca de la Facultad de Derecho de la UAM.