Hellquist utvecklade ett omfattande och innehållsrikt vetenskapligt författarskap, av vars större och viktigare resultat kan nämnas Bidrag till läran om den nordiska nominalbildningen (1890), Etymologische Bemerkungen (i "Redogörelse för allm. läroverken i Gefle och Söderhamn", 1892–1893), Studier i 1600-talets svenska (1902), Studier öfver de svenska sjönamnens härledning och historia (i "Svenska landsmålen", 1903–1907), det dittills rikhaltigaste arbetet i sitt slag i Sverige, Om de svenska ortnamnen på -inge, -unge och -unga (1904; i Göteborgs högskolas Årsskrift), Några anmärkningar om de nordiska verben med mediageminala (1908, ibid.), Göteborgs gatunamn (1911), Om namn och titlar, slagord och svordomar (1918), De svenska ortnamnen på -by (1919), det stora, betydelsefulla arbetet Svensk etymologisk ordbok (1922; belönat 1923 med Svenska Akademienskungliga pris), Sveriges enda fullbordade verk av detta slag, samt verket "Det svenska ordförrådets ålder och ursprung, en översikt" (1929–1932). Dessutom skrev Hellquist uppsatser och artiklar i Uppsala universitets Årsskrift, "Arkiv för nordisk filologi", "Svenska landsmålen" med mera, samt ordboksartiklar.