Для историко-научной концепции Д. Сартона характерны три черты – дисциплинарный синтетизм, крайний кумулятивизм и внутридисциплинарный подход к описанию истории науки (умеренный интернализм).
Синтетическое отношение к истории науки Д. Сартон воспринял от Огюста Конта. Вот на какие заветы основателя позитивизма он ориентировался:
«1. Синтетическая работа, подобная его работе, не может быть выполнена без постоянного обращения к истории науки.
2. Необходимо изучать эволюцию различных наук, чтобы понять развитие человеческого ума и историю человечества.
3. Недостаточно изучать историю одной или нескольких отдельных наук. Изучать надо историю всех наук взятых вместе» (В поисках теории развития науки / Под ред. С. Р. Микулинского. М., 1982. С. 54).
Исходя из кумулятивистского отношения к истории науки, Д. Сартон, как и Г. Спенсер, настаивал на включении в неё истории преднаучных знаний, имевшихся уже у первобытных людей. Историк науки должен ответить на вопросы, которые свидетельствуют об их знаниях. Таких, например: «Как первобытные люди изобретали и изготовляли свои орудия? Как они одомашнивали животных и приобретали навыки в ведении сельского хозяйства? Как у них появились зачаточные знания по арифметике, геометрии, астрономии? Как они находили наиболее полезную для здоровья пищу и наилучшие лекарства для лечения болезней?. » (там же. С. 70).
Д. Сартон был крайним кумулятивистом. Это значит, что революций в истории науки он не признавал. Он писал: «Прогресс предполагает стабильность и уважение традиций. Научное мышление является или кажется революционным, потому что оно приводит к великим и часто неожиданным последствиям. Однако получение научных результатов есть процесс постепенный и поступательный. История науки представляет собою эволюцию громадных масштабов, которая свидетельствует о могуществе человеческого интеллекта, но эта эволюция является такой же равномерной, как и эволюция, вызванная естественными силами» (там же. С. 62).
В другом месте ту же мысль он сформулировал лаконичнее и категоричнее: «Научная деятельность является единственной очевидно и несомненно кумулятивной и прогрессивной» (там же. С. 63).
Таким образом, Д. Сартон исключал из эволюции периоды скачков, что, конечно, сужает понимание подлинной эволюции, в рамках которой периоды постепенного развития прерываются теми или иными скачками (например, связанными с появлением новых видов в живой природе за счёт мутаций или с социальными революциями в политике).
Несмотря на то, что новое поколение науковедов весьма почтительно относилось к отцу американского науковедения, представителей появившегося антикумулятивизма не устраивал кумулятивный образ науки, выступающий из его книг.