Толмен считал, что немецкий язык очень важен для его теории. И для того чтобы изучить этот язык, он даже ездил в Германию, где познакомился с Куртом Коффкой. По его мнению, английский, родной язык ученого, как бы приспособлен для восприятия всех явлений по отдельности. В немецком языке, по сравнению с другими, очень велика доля многосоставных слов, что, по словам ученого, подтолкнуло к новой оценке зависимостей, которые он наблюдал в поведении крыс.
По Толмену, организм вырабатывает по отношению к объектам среды конкретную установку, которую можно определить, как готовность соотнести средства и цели еще до того, как совершается реакция. Он выучивается знанию о том, «что к чему ведет» и «что откуда следует», приобретает своеобразную систему ожиданий.
После 1930 г. в теории научения стали доминировать теории Халла и его коллег, изучающие взаимовлияние стимула и реакции. Толмен оказался в оппозиции, его теории не принимались общественностью. В начале 1940-х гг. он вернулся к изучению латентного научения, однако занимался уже не столько продолжением разработки собственных взглядов, сколько направил свои усилия против восторжествовавшей теории «стимула-реакции». Приводя в пример опыты с крысами в лабиринте, Толмен считал, что только с помощью промежуточных переменных можно объяснить, как подопытные животные приобретают навыки прохождения лабиринта. По его мнению, в процессе научения животные намечали и постепенно проверяли своеобразные «гипотезы», у них существовали ожидания, установки и готовность реагировать.
Основываясь опять же на лабиринтных опытах, Толмен подверг сомнению законы упражнения и эффекта, принятые в теории «стимула-реакции». Истинный смысл упражнений, считал он, состоит вовсе не в упрочнении связей между раздражителем и ответной реакцией, а в образовании определенных познавательных структур. Что касается закона эффекта, в котором говорится о том, что любое движение не сохранится без прямого подкрепления его состоянием удовлетворенности или дискомфорта, то Толмен считал, что этот закон далеко не универсален. В своих исследованиях он показал, что процесс научения происходил и в тех случаях, когда подкрепление отсутствовало.
Во время войны он написал книгу «Влечения к войне», которая вышла в 1942 г. В ней напрямую отразились склонности Толмена к пацифизму и его неприятие войны. Он стал одним из основателей Общества психологических исследований социальных проблем и возглавил движение протеста против клятвы верности в Калифорнийском университете.
В 1951 г. Толмен выпустил книгу «Психологическая модель», в которой несколько пересмотрел свою теорию промежуточных переменных и выделил теперь 3 группы последних. Помимо уже существовавшей системы потребностных переменных, он определил и систему ценностных мотивов, под которой понимал явление предпочтения одних объектов другим, и бихевиористское поле — ситуацию, в которой совершается действие.