某日傍晚，一条蜈蚣爬到正在读书的闻一多脚上，家人见了忙惊呼，闻却一脸茫然，家人只好帮他把蜈蚣赶走，闻反而怪家人惊扰他读书。于是，家里人都叫他“书痴”，责备他“不事俗务”，他却说自己“吕端大事不糊涂”。
闻一多在清华读书十载，每年暑假回家，总是闭门读书，废寝忘食。每每家中有宾客至，他总是趿拉着鞋东躲西藏，嘴里嘟囔：“怎么又来打搅人看书了！”因普通书桌不够宽大，他就用裁缝做衣服的案板做书桌，上面堆满书籍和稿纸。闻一多的书房名为“二月庐”。盛夏时节，酷热难当，书房如同蒸笼，闻汗如雨注，“二月庐”成了“二月炉”，但他仍看书不止。
闻一多曾对龙进行考据，认为龙是远古各个部落图腾的合体。根据闻的考证，古代几个主要的华夏和夷狄民族，都崇拜龙图腾，从而证明了中华各民族的同源性。
1928年夏，闻一多到武汉大学任教。自此，他从诗人转变为学者，开始致力于中国古代文学研究。他从唐诗开始，继而上溯，由汉魏六朝诗到《楚辞》、《诗经》，由《庄子》而《周易》，由古代神话而史前文学，同时对古文字学、音韵学、民俗学也下了惊人的功夫。其涉猎之广、研究之深、成果之丰，连郭沫若都惊叹“不仅前无古人，恐怕还要后无来者”。
自从到蒙自后，闻一多就一直埋头于古代文化典籍的研究。郑天挺回忆说：“我和闻先生是邻屋，闻先生十分用功，除上课外轻易不出门。饭后大家去散步，闻先生总不去，我劝他说何妨一下楼呢，大家笑了起来，于是成了闻先生一个典故，一个雅号——‘何妨一下楼主人’，犹之古人不窥园一样，是形容他的读书专精。”后来，罗常培在一次学术讲演会上讲起这则逸事，“何妨一下楼主人”这个雅号便传遍整个校园。
闻一多在《诗与歌》一文中说，原始人最初因情感激荡而发出“啊”、“哦”、“唉”、“呜呼”、“噫嘻”等声音，这些声音是“歌”的起源，作用在于抒情；而“诗”最初是用于训志，“志”有三个含义：记忆、记录和怀念，这也是诗发展过程中的三个重要阶段，诗的本质为记事。他认为，《诗经》三百篇有两个源头，歌和诗，当时所谓诗本质上乃是史。
学者都认为《诗经》是“哀而不怨，乐而不淫”，但闻一多逐条考证，认为《诗经》中不但有伤雅之作，有些简直就是淫诗。如《陈风·衡门》中“泌之洋洋，可以乐饥”句中的“饥”是指男女交合之意；《陈风·株林》中的“朝食于株”的“食”也是指交合。闻一多还举《汉书》、《楚辞》等古籍与之相互参证。一些自命经学家的卫道先生愤然说：“闻一多讲《诗经》是《水浒传》的讲法，江湖派！”
世人多认为《诗经·邶风·新台》中“燕婉之求，籧篨不殄。鱼网之设，鸿则离之。燕婉之求，得此戚施。”的“鸿”为“鸿鹄”的“鸿”。闻一多考证后认为，此处的“鸿”应为“蛤蟆”之意，这样全诗的意思才能解释得通。
据闻一多考证，“风牛马不相及”的“风”为交配之意。他认为，《诗经》中的风诗为爱情诗，“风”古义从虫，“虫”即《书经·仲虺之诰》中的“虺”，即蛇。《论衡》和《新序》中记载孙叔敖见到两头蛇，实际是看到两蛇在交尾，即“虺”的原义。故“风牛马不相及”是说马和牛不同类，不能“风”，即不能交配。后世的风流、风韵、风月、风骚等词，均与异性相慕之情有关。
闻一多曾想编一部《毛诗字典》，他准备让每个学生在《诗经》中选一个字，然后把各篇中有这个字的句子全部集中起来，按照句法结构分成几类，再从声和形两个方面来求义，并注意古代虚词的用法和含义。但卢沟桥事变致使这个计划流产。
到清华任教后，闻一多更加专心治学，硕果累累。有时，他“忽有所悟”，便“自喜发千古以来未发之覆”，恨不得马上与人“相与拍案叫绝”。
夫人高真回忆，闻一多有时半夜里睡着觉，忽然一下子坐起来，夫人忙问：“干什么？”他说：“我想起来了！我想起来那个字应该怎么考证了。”
1912年夏，14岁的闻一多（当时其名为闻亦多）报考清华学校，初试的作文题目为《多闻阙疑》，正好应了闻的名字。他读过许多梁启超的文章，学着写了一篇，很得主考官赏识，但因其他学科成绩一般，只被录为备取第一名。去北京复试的路上，他临时背熟了一些应用的英文成语，结果以第一名的成绩被清华录取。
闻一多六岁入私塾，少年老成，整日读书。其兄闻展民回忆：“汝初就外傅，群季争嬉戏，汝独哦哦不休。”每逢新年，门外来了龙灯或花轿，别的孩子都跑出去看热闹，只有他安坐书房，不为所动。晚上，闻常随父读《汉书》。一次，他以白天先生授课所讲的事例与汉书中所述进行类比，父亲听罢极为高兴，从此每晚必给他讲书中的名人名言。
