Mortensen interessierte sich besonders für dynamische Prozesse in der Wirtschaft, die von bisherigen Theorien nicht vollständig erklärt werden können. Er entwickelte in der Arbeitsökonomik formale Arbeitssuchmodelle und untersuchte ihre Anwendungen auf Arbeitslosigkeit und die Dynamik von Lohn und Gehalt. Seine Erkenntnis, dass das zufällige Eintreffen der Handelspartner Friktion erzeugt, wurde zu einer führenden Technik der Analyse von Arbeitsmärkten und den Effekten der Arbeitsmarktpolitik.
Wage Dispersion. Why Are Similar Workers Paid Differently. MIT Press, Cambridge, Mass. [u. a.] 2003, ISBN 0-262-13433-0.
Artikel (Auswahl)
A theory of wage and employment dynamics. In: Edmund S. Phelps [u. a.] (Hrsg.): Microeconomic Foundations of Employment and Inflation Theory. W. W. Norton, New York 1970, ISBN 0-393-09326-3, S. 167–211.
Job Search, the Duration of Unemployment, and the Phillips Curve. In: The American Economic Review. Band 60, Nr. 5, Dezember 1970, S. 847–862.
Generalized Costs of Adjustment and Dynamic Factor Demand Theory. In: Econometrica. Band 41, Nr. 4, Juli 1973, S. 657–665.
Job matching under imperfect information. In: Orley Ashenfelter und James Blum (Hrsg.): Evaluating The Labor Market Effects of Social Programs. Princeton University Press, Princeton 1976, S. 194–232.
mit Kenneth Burdett: Labour supply under uncertainty. In: Ronald G. Ehrenberg (Hrsg.): Research in Labour Economics. Band 2, JAI Press, Connecticut 1978, S. 109–157.
Specific Capital and Labor Turnover. In: Bell Journal of Economics. Band 9, Nr. 2, 1978, S. 572–586.
mit Kenneth Burdett: Search, Layoffs, and Labor Market Equilibrium. In: Journal of Political Economy. Band 88, Nr. 4, August 1980, S. 652–672.
mit Kenneth Burdett: Testing for ability in a competitive labor market. In: Journal of Economic Theory. Band 25, Nr. 1, August 1981, S. 42–66.
The matching process as a non-cooperative bargaining game. In: John J. McCall (Hrsg.): The Economics of Information and Uncertainty. University of Chicago Press, Chicago [u. a.] 1982, ISBN 0-226-55559-3, S. 233–258.
Property Rights and Efficiency in Mating, Racing, and Related Games. In: American Economic Review. Band 72, Nr. 5, Dezember 1982, S. 968–979.
Mark Blaug und Howard R. Vane (Hrsg.): Who’s who in economics. 4. Auflage, Elgar, Cheltenham und Northampton 2003, ISBN 1-84064-992-5, S. 583–584
Front Matter (& Dale T. Mortensen: Distinguished Fellow 2008). In: American Economic Review. Band 99, Nr. 4, September 2009, S. iii–iv, doi:10.1257/aer.99.4.i (mit Bild)