Одесский период жизни Б.М. Ляпунова был наиболее продуктивным. Здесь он пишет исследования по различным вопросам сравнительной грамматики славянских языков, истории праславянского языка, этимологии и др. В университете он читает лекции по славянскому языкознанию: введение в славянскую филологию, сравнительная грамматика славянских языков, старославянский язык, история русского языка, курсы по отдельным славянским языкам. Вторым заметным трудом Ляпунова является работа «Формы склонения в старославянском языке» (1905 г.). Эта работа получила широкую известность среди славистов и вызвала появление ряда новых исследований, посвященных происхождению славянских падежных флексий. В этом труде речь идет не о формах склонения в старославянском языке, а о генезисе форм склонения в праславянском языке.
В 1923 г. Б.М. Ляпунов избирается действительным членом Академии наук СССР. В 1924 г. он переезжает в Ленинград и работает в Академии наук, в частности руководит славяноведческим сектором Института языка и мышления им. Н.Я. Марра. Также он принимает участие в работе различных комиссий и преподает в университете славянское языкознание.
Ляпунов редко выезжал за границу, но труды его были там хорошо известны (особенно в славянских странах). Некоторые его исследования опубликованы в научных изданиях Чехословакии, Болгарии и других стран. В 1930 г. он был избран действительным членом Польской Академии наук, в 1932 г. – членом-корреспондентом Болгарской Академии наук, в 1934 г. – членом-корреспондентом Чешской Академии наук. Также он состоял членом многих научных обществ.
Ученый составил ряд литографических курсов, например, «Лекции по сравнительной фонетике славянских языков» (1913–1914), являлся редактором серии «Slavia» «Трудов Института языка и мышления им. Н.Я. Марра [АН СССР]».
В отличие от большинства своих современников, в том числе и учеников Ф. Фортунатова, Ляпунов во многих своих работах выступал против учения о членении праславянского языка на праязыки отдельных ветвей, из которых якобы потом выделились современные славянские языки. Он писал: «Я предпочитаю говорить не о различных ветвях, выделившихся из единого праславянского языка, а об объединенных рядом фонетических и морфологических признаков “языковых областях”, примыкая в этом отношении ко взглядам проф. Бодуэна де Куртенэ, причем отдельные общие признаки диалектических областей могут совпадать с отдельными общими или частными признаками других, различаясь в подробностях исторического развития» (см.: Б. Ляпунов. Заметки о книге С.М. Кульбакина «Украинский язык. Краткий очерк исторической фонетики и морфологии» (Харьков, 1919) // «Slavia». 1925. Ročn. III. Seš. 4. С. 685).
