בספרו התמונה המדעית (1980) ובספריו העוקבים פיתח גרסה מקורית של אמפיריציזם, הקרויה אמפיריציזם קונסטרוקטיבי. האמפיריציזם הקונסטרוקטיבי נחשב לתפישה המובילה של אמפיריציזם בימינו, ולמעשה ליחידה שעדיין בת-קיימא. בנוסף, האמפיריציזם הקונסטרוקטיבי נחשב לתפישה המובילה המתנגדת לריאליזם מדעי.
על פי האמפיריציזם הקונסטרוקטיבי, קיים עולם בנפרד מהתודעה האנושית, ויש להבין הגדים מדעיים המתייחסים לישים בלתי ניתנים לצפייה בעין אנושית, כגון "אלקטרונים", כפשוטם (לא כקיצורים של הגדים על ישים הניתנים לצפייה, כפי שסברו, למשל, האמפיריציסטים הלוגיים). אף על פי כן, המדע אינו נותן לנו ראיות מספיקות להאמין בקיומם של ישים בלתי ניתנים לצפייה, ומטרת המדע אינה אמת, אלא נאותות אמפירית, שהיא התאמה בין התאוריה לבין התופעות הניתנות לצפייה.
