Его первая работа появилась в 1914 г. в журнале «Юридические записки». До 1917 г. было напечатано всего лишь три статьи Михаила Михайловича. Таким образом, вся его научная работа падает на советский период. Научные интересы Михаила Михайловича были направлены главным образом на вопросы теории гражданского права и общей части обязательственного права, а также на вопросы кредитных и денежных правоотношений. Работал Михаил Михайлович и в области международного права. Последние годы все большее его внимание привлекали общие проблемы теории государства и права. В подготовленном к печати Институтом права Академии наук СССР учебнике «Теория государства и права» перу Михаила Михайловича принадлежит ряд глав (нормы права, правоотношение и др.). Вопросам общей теории гражданского права посвящены работы М.М. Агаркова «Ценность частного права» (1920), «Предмет и система советского гражданского права» (Советское государство и право. 1940. № 8–9), большая (около 7 печатных листов) неопубликованная работа на ту же тему в подготовленном к печати коллективном труде Института права АН СССР «Система советского социалистического права», а также последние напечатанные работы «Понятие сделки» и «Злоупотребление нравом».
Теоретической разработке общей части советского обязательственного права посвящены: лучшая работа М.М. Агаркова «Обязательство по советскому гражданскому праву» (1940), работа о юридической природе железнодорожных перевозок (1922), в которой исследован вопрос об ограничениях договорной автономии, некоторые работы о вине в гражданском праве, о договорной ответственности и ряд статей. Перу Михаила Михайловича принадлежит также общая часть обязательственного права в двухтомном учебнике гражданского права для юридических вузов, вышедшем в 1944 г. под редакцией М.М. Агаркова и Д.М. Генкина.
Вопрос о кредитных и денежных правоотношениях разработан М.М. Агарковым в монографии «Учение о ценных бумагах» (1927), которая является лучшей работой на данную тему в советской русской юридической литературе, в книге «Основы банкового права» (1929), представляющей собой углубленное теоретическое исследование в малоизученной у нас области права, а также в ряде работ, напечатанных в сборниках и журналах в 1923–1930 гг.
С именем М.М. Агаркова связано создание теории обязательства в советском праве. Руководствуясь марксистско-диалектическим методом, он по-новому поставил и разрешил вопросы об основаниях возникновения обязательств в советском праве, о структуре обязательства, о санкции в обязательстве, дал единственную в нашей литературе классификацию целей в обязательствах. Михаил Михайлович разработал вопрос о значении вины в советском гражданском праве, о разграничении деликтной и договорной ответственности, о смешанных институтах и т. д. Государственное социалистическое планирование народного хозяйства наряду с социалистической собственностью принадлежит к основным моментам, определяющим собой советское гражданское право. Михаил Михайлович первый поставил вопрос о влиянии плана на гражданско-правовые отношения
