Weingarten bearbeitete insbesondere das Gebiet der Differentialgeometrie und lenkte dabei als erster die Aufmerksamkeit auf diejenigen Flächen, bei denen der Hauptkrümmungsradius eine Funktion des anderen ist. Für die Berechnungsverfahren bei der europäischen Gradmessung verfasste Weingarten eine Abhandlung über die Trigonometrie auf dem Sphäroid. Seine bedeutendste Arbeit ist Über die Theorie der aufeinander abwickelbaren Flächen (2 Bde. Heidelberg 1875). Seine seit 1886 veröffentlichten Arbeiten zu den infinitesimalen Deformationen von Flächen wurden u. a. von Darboux hoch gelobt.
Weingartens Untersuchung (1901)[2] über das Deformationsfeld im Inneren eines elastischen Körpers,
das aus einem Schnitt, dann anschließender Relativverschiebung der
Schnittflächen als Starrkörper und wieder Zusammenfügen der Flächen resultiert,
bildete den Anfangspunkt der mathematischen Versetzungstheorie in Festkörperkristallen.[3][4]
Weingarten arbeitete auch mit dem italienischen Mathematiker Luigi Bianchi
zusammen, in dessen Korrespondenz die Briefe Weingartens den meisten Platz einnehmen.
↑G. Weingarten: Sulle superficie di discontinuità nella teoria della elasticità dei corpi solidi. In: Atti della R. Accad. dei Lincei, Rendiconti, Roma Ser. 5. Band10, Nr.1, 1901, S.57–60 (neo-classical-physics.info [PDF; abgerufen am 5. November 2015]).
↑F. R. N. Nabarro: The Mathematical Theory of Stationary Dislocations. In: Advances in Physics. Band1, Nr.3, 1952, S.269–394 (insbes. Kap. 3: S. 287–295), doi:10.1080/00018735200101211.
↑A. Guerraggio, G. Paoloni: Vito Volterra. Birkhäuser, Basel 2011, ISBN 978-3-0348-0080-8, S.80–81.
↑Holger Krahnke: Die Mitglieder der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen 1751–2001 (= Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften zu Göttingen, Philologisch-Historische Klasse. Folge 3, Bd. 246 = Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften in Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse. Folge 3, Bd. 50). Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen 2001, ISBN 3-525-82516-1, S. 254.
↑Kgl. Techn. Hochschule zu Berlin (Hrsg.): Programm für das Studienjahr 1910-1911. Berlin 1910, S.157–161 (kobv.de [PDF; abgerufen am 5. November 2015]).