Im September 2010 wurde Palis „für seine grundlegenden Beiträge im Bereich der mathematischen Theorie dynamischer Systeme“ mit dem Balzan-Preis geehrt.[4][5][6] In der Preisbegründung hieß es ferner, dass „er im Laufe seiner Karriere entscheidende Beiträge zur Theorie der Differentialgleichungen und dynamischen Systeme geliefert hat, die die Grundlage für zahlreiche Anwendungen in den unterschiedlichsten wissenschaftlichen Disziplinen waren. Seit der Erforschung chemischer Oszillatoren und Paul Schusters Analysen von Modellen der präbiotischen Evolution wird die Theorie dynamischer Systeme auch in der Chemie angewandt.“[7]
On Morse-Smale Dynamical Systems, Topology 19, 1969, S. 385–405.
mit Stephen Smale Structural Stability Theorems, Proceedings of the Institute on Global Analysis, American Math. Society, Vol. XIV, 1970, S. 223–232.
mit Sheldon NewhouseCycles and Bifurcations Theory, Asterisque 31, Societe Mathematique de France, 1976, S. 44–140.
mit C. Camacho, Nicolaas Kuiper: The Topology of Holomorphic Flows near a Singularity, Publications Math.Institut Hautes Etudes Scientifiques 48, 1978, 5–38.
Moduli of Stability and Bifurcation Theory, Proceedings of the International Congress of Mathematicians, Helsinki, 1978, S. 835–839.
mit Floris TakensStability of Parameterized Families of Gradient Vector Fields, Annals of Mathematics 118, 1983, S. 383–421.
mit Takens Cycles and Measure of Bifurcation Sets for Two-Dimensional Diffeomorphisms, Inventiones Mathematicae 82, 1985, S. 397–422.
Homoclinic Orbits, Hyperbolic Dynamic and Fractional Dimensions of Cantor Sets, (Lefschetz Centennial Conference) Contemporary Mathematics - American Mathematical Society, 58, 1987, S. 203–216.
mit Takens Hyperbolicity and Creation of Homoclinic Orbits, Annals of Mathematics 125, 1987, S. 337–374.
On the C1 Omega-Stability Conjecture, Publications Math. Institut Hautes Etudes Scientifiques, 66, 1988, S. 210–215.
mit M. J. Carneiro Bifurcations and Global Stability of Two-Parameter Families of Gradient Vector Fields, Publications Math. Institut Hautes Etudes Scientifiques 70, 1990, S. 103–168.
mit W. de Melo Geometric Theory of Dynamical Systems, Springer-Verlag, 1982.
mit Takens Hyperbolicity and Sensitive-Chaotic Dynamics at Homoclinic Bifurcations, Fractal Dimensions and Infinitely Many Attractors, Cambridge University Press, 1993; Zweite Auflage, 1994.