Hesse katsoi, päinvastoin kuin Pierre Duhem, että mallit ja analogiat ovat oleellisia tieteellisen käytännön ja erityisesti tieteellisen edistyksen ymmärtämisessä, erityisesti liittyen siihen, kuinka jonkun tieteellisen teorian alue laajenee ja kuinka teoriat tuottavat uusia ennusteita. Esimerkkejä tällaisista malleista ovat dynaamisten systeemienbiljardipallomalli sekä valoa kuvaavat mallit, jotka perustuvat analogioihin äänestä tai vedessä etenevistä aalloista.
Teoksia
Science and the Human Imagination: Aspects of the History and Logic of Physical Science. London: SCM Press, 1954.
Forces and Fields: A Study of Action at a Distance in the History of Physics. London: Thomas Nelson and Sons, 1961.
Models and Analogies in Science. London: Sheed and Ward, 1963.
Models and Analogies in Science. Notre Dame (Ind.): Notre Dame University Press, 1966.
The Structure of Scientific Inference. London: Macmillan, 1974.
Revolutions and Reconstructions in the Philosophy of Science. Brighton: The Harvester Press, 1980.
Arbib, Michael A. & Hesse, Mary B.: The Construction of Reality. Cambridge: Cambridge University Press, 1986.