Od 1936 Wyszniegradski odszedł od idei ćwierćtonowego fortepianu i zaczął wykorzystywać dwa osobne fortepiany z ćwierćtonową różnicą strojenia, w wyniku czego większość jego utworów została napisana na duet fortepianowy.
W 1924 rozpoczął, trwające blisko 30 lat, prace badawcze nad mikrotonowością i swoim systemem teoretycznym, obejmującym relacje 1/3-, 1/4-, 1/6-, 1/8-tonowe, a także zasady rytmu. W publikacji La loi de la pansonorité (1925) wyjaśnił swoją koncepcję kontinuum dźwięku i ultrachromatyczności, a w 1932 wydał najważniejszą pracę teoretyczną Manuel d’harmonie à quarts de ton.
W 1937 Wyszniegradski uczestniczył w pierwszym koncercie poświęconym całkowicie jego muzyce. Poznał Oliviera Messiaena, Henriego Dutilleux i Claude'a Ballifa. Nagrał drugą (wolną) część symfonii Ainsi parlait Zarathoustra (1930) na cztery fortepiany w systemie ćwierćtonowym. W 1951 Pierre Boulez, Yvette Grimaud, Claude Helffer i Ina Marika dali w Paryżu prawykonanie Deuxième fragment symphonique (1937), na cztery fortepiany strojone ćwierćtonowo.