Свой путь в науке Ляпунов начал со знаменитой задачи, поставленной великим русским математиком и механиком П. Л. Чебышевым. Знакомясь с книгой, читатель узнает о поистине драматической истории решения этой труднейшей задачи, которой Ляпунов посвятил целые годы. Поначалу он натолкнулся на непреодолимые для него в ту пору трудности. Тогда, отложив работу над проблемой Чебышева, молодой математик занялся чрезвычайно важной для космогонии задачей об устойчивости эллипсоидальных форм равновесия вращающейся жидкости. Эта первая его большая работа, представленная в качестве магистерской диссертации, сразу же обратила на себя серьезное внимание оригинальностью и строгостью исследования и ценностью полученных результатов.

Прошло еще несколько лет, и Ляпунов выступил в печати с работами по устойчивости движения, завершившимися в 1892 году его знаменитой докторской диссертацией, принесшей ему мировую славу и ставшей фундаментом новой области науки — теории устойчивости движения. В своем основополагающем труде он достиг того, что не удавалось никому прежде. До Ляпунова при исследовании устойчивости обычно заменяли первоначальные сложные уравнения движения более простыми, линейными, которые получались отбрасыванием из уравнений всех членов выше первого порядка малости. «Законность такого упрощения априори ничем не оправдывается, ибо дело приводится к замене рассматриваемой задачи другою, с которой она может не находиться ни в какой зависимости», — писал по этому поводу А. М. Ляпунов. Им была разрешена общая задача об устойчивости движения.

Ляпунов разработал два плодотворных метода исследования устойчивости. Первый метод состоит в непосредственном отыскании решения уравнений движения в виде специальных бесконечных рядов. Второй метод вообще не обращается к решению уравнений. Вместо этого отыскивается некоторая функция, свойства которой позволяют судить об устойчивости или неустойчивости. Пользуясь таким методом, Ляпунов указал случаи, когда даже упрощенные, линейные уравнения позволяют точно решить задачу об устойчивости. В этом результате видел он главное свое достижение. Им были даны решения также в некоторых из тех случаев, когда по линейным уравнениям нельзя решить задачу об устойчивости.