第一项实验是搬运铁块。在这个工厂里有 75 人的搬运小组，他们的工作是将铁块搬起，走过一块斜放的跳板，到达车皮后将铁块放下。泰罗认为这项工作很有研究价值，可以大幅度地提高产量。根据研究的结果，他认为每个工人应该可以搬运现在量的三倍，并且每天负载的时间只需原来时间的 43%，而有 57% 的时间可以是不负载的。他的原则是：凡属体力消耗巨大的工作，都要安排体力复原的时间。经过实验，大家也都能做到。不过在这个实验中，泰罗只使用了全组工人的1/8，其余的人由于体力不够，不适于繁重的体力劳动。这一事实说明，每个工人都要经过严格的挑选和科学化训练。工人的体格 必须健壮，全组只有1/8 的人符合这个标准，其余的工人则要做其他工作。通过这项实验，泰罗突出强调了“任务”的观念。他认为，管理者至少在一天前就应该对每个工人的劳动计划完全地规划妥当，将劳动加以说明，并详细地告诉工人应该完成的劳动内容和应该采取的方法。所谓的任务就是应该知道做什么，怎样做和什么时间做。 

第二项实验是铲铁砂和煤块。在早期，铲煤工需自备铲子。工人铲铁砂，平均每一铲子的重量很大。但在铲煤时，由于煤块较铁块轻，所以每一铲子的重量便不大了。根据泰罗实验的结果，平均每一铲子的重量如果是 21 磅的话，那么劳动的效率最高。因此，工人在铲铁砂时，应该使用较小的铲子，而在铲煤的时候，就该换较大的铲子。泰罗为了推行他的实验结论，在工厂专门设置了一个工具供应仓库，准备大小不同的铲子。工人铲的货物虽然不同，但每一铲子的总重量都应该是 21 磅 。 

第三项实验是金属切削。为了解决工人的怠工问题，泰罗进行了金属切削试验。他自己具备一些金属切削的作业知识，于是他对车床的效率问题进行了研究。在用车床、钻床、刨床等工作时，要决定用什么样的刀具、多大的速度等来获得最佳的加工效率。金属切削试验前后共花了26个月的时间，实验三万多次，耗费80万吨钢材和15万美元。最后在巴斯和怀特等十几名专家的帮助下，取得了重大的进展。这项试验还获得了一个重要的副产品——高速钢的发明并取得了专利。 

通过以上的实验，泰罗发现在工厂劳动中存在着很多问题。他认为，工厂中的工人和管理者都没有明确的责任概念，工作中不存在有效的工作标准，工人们有意慢条斯理地干活，工厂的管理者作决定时都是凭预感和直觉；工人被分配干什么工作很少或完全不考虑他们的能力和才能是否适合从事这项工作。而且更严重的是，管理当局与工人之间存在着固定的对立。对此，他提出了科学管理的基本思想。1895 年，泰罗发表《计件工资制》； 1903 年，他在美国机械工程师学会发表《工厂管理》；1911 年，他出版了《科学管理原理》，这些著作表现了他的科学管理理论。