Приступив к психометрическим опытам (так назывались тогда исследования времени реакции), Лланге поставил перед собой задачу наути реальные детерминанты акта внимания. Предпосылкой этого стал принципиально новый методологический подход, отразивший общую переориентацию мировой психологической мысли на эволюционно-биологический способ объяснения ее объектов. Взамен отношения сознания к организму на передний план выступило его отношение к системе «организм – среда». Взаимодействие организма со средой происходит посредством двигательной активности. Если прежде эту активность выводили из интеллектуальных, эмоциональных, волевых операций, то теперь эти зависимости меняются и сами эти операции выступают в качестве производных от мышечных процессов. Зарождаются моторные теории различных психических процессов.
Одним из пионеров этого направления выступил Ланге. Им была предложена моторная теория внимания – феномена, в котором внутренняя активность и избирательность сознания выступают в концентрированном виде. Моторная теория внимания ланге явилась антиподом трактовки внимания, запечатленной в вундтовском понятии об апперцепции. Исходным и фундаментальным является, согласно Ланге, непроизвольное поведение организма, имеющее биологический смысл, который заключается в том, что посредством мышечных движений организм занимает наиболее выгодную позицию по отношению к внешним объектам с тем, чтобы воспринять их возможно яснее и отчетливее. Предметом специального экспериментального изучения Ланге сделал непроизвольные колебания внимания при зрительном и слуховом восприятии. Этот феномен и его объяснение, предложенное Ланге в работе 1888 г., вызвали в психологической литературе оживленную дискуссию, в которую были вовлечены лидера тогдашней западной психологии – В.Вундт, У.Джемс, Т.Рибо, Дж. Болдуин, Г.Мюнстерберг и др.,
Моторная теория внимания Ланге принесла ему широкую известность на Западе. Публикация, в которой она излагалась, получила высокий индекс цитирования. Прочно став на почву биологического детерминизма, Ланге отверг любые трактовки внимания и воли, основанные на древнем, восходящем к августину постулате о том, что первопричиной этих процессов является внутренняя активность души.
В ноябре 188 г. Ланге был назначен на должность приват-доцента в Новороссийский (ныне Одесский) университет по кафедре философии. Наряду с чтением лекций он работал в физиологической лаборатории П.Спиро – ученика и последователя И.М. Сеченова. Здесь он продолжил начатые за рубежом эксперименты. В одном из писем жене ученый сообщал, что для завершения опытов об ощущении движения ему потребовались некоторые инструменты. Он нашел их в лаборатории Спиро, который отвел Ланге отдельную комнату, ставшую вскоре «кабинетом