研读李达《社会学大纲》时，毛泽东“读书十遍，批注万言”。1938年2月1日，他在《读书日记》中写道：“二十多年没有写过日记了，今天起再来开始，为了督促自己，研究一点学问。看李达的《社会学大纲》，1月17日至昨天看完第一篇，唯物辩证法，从1-385页。今天开始看第二篇，当作科学看的历史唯物论，387-416页……”在中国古典小说中，毛泽东对《红楼梦》情有独钟，各种版本的《红楼梦》及相关研究著作，他大多搜集并阅读过。毛泽东曾指出，《红楼梦》“要看五遍才有发言权”。1938年10月，中共中央六届六中全会扩大会议期间，毛泽东对贺龙等人说：“中国有三部名小说，《三国》《水浒》《红楼梦》。谁不看完这三部小说，不算中国人。”与《红楼梦》类似，屈原的作品同是毛泽东的旧好，尤其是《离骚》，百读不厌。在一封信里，毛泽东写道：“我今晚又读了一遍《离骚》，有所领会，心中喜悦。”毛泽东好读书，求甚解，每会意，欣然忘食，都是常有之事。

　　毛泽东读书有时出于爱好，如多次圈点柳宗元文集，李白、李贺、李商隐诗集等，更多时候，他读书有很强的现实针对性，往往为了解决某些具体问题。毛泽东曾说：“马列主义的书要经常读，当然不必一律精读，而是一遇到实际问题，就去请教马列主义，时常翻阅，从理论上进行分析。”“《共产党宣言》我看了不下100遍，遇到问题，我就翻阅《共产党宣言》，有时只阅读一两段，有时全篇都读，每阅读一次，我都有新的启发。”

　　无独有偶，在谈学习《反杜林论》的体会时，毛泽东表示：“读书是为了更好地解决实际问题。不解决问题，读书干什么。”抗日战争初期，迫于抗战形势分析需要，毛泽东研读过《战争论》，并从萧劲光处借来《战役问题》和《战斗条令》，为写作《论持久战》等作品进行理论探索。为了探索社会社会主义经济建设规律，毛泽东大量阅读了《苏联社会主义经济问题》《政治经济学教科书》等书籍。为研究宗教问题，毛泽东还广泛涉猎《金刚经》《六祖坛经》等典籍。

　　青少年时期，毛泽东喜欢社会科学，对自然科学不感兴趣。随着阅历的增长和开展工作的需要，他逐渐认识到自然科学的重要性。1941年，在写给儿子毛岸英、毛岸青的信中，毛泽东告诫他们：“趁着年纪尚轻，多向自然科学学习，少谈些政治。……只有科学是真学问，将来用处无穷。”1949年，中国人民政治协商会议第一次会议开幕前夕，毛泽东与人同游天坛，他告诉随行的商务印书馆创始人张元济：读过商务出版的《科学大纲》，从中得到很多知识。

　　新中国成立后，科学建设的任务逐渐突出，毛泽东对自然科学的关注也更为深入。1958年9月，毛泽东与张治中等人外出视察。在列车上，张治中发现毛泽东在看冶金工业方面的书，他感到很诧异。毛泽东的回答是：人的知识面要宽些。20世纪五六十年代关于遗传学问题、机床设计发展战略的大讨论，毛泽东都给予极大关注，对报刊上发表的相关文章有过批阅。与此同时，毛泽东系统研读过农业、土壤、物理、化学等方面的著作，搜集有《化石》《动物学》等科普杂志。气象学家竺可桢曾把《物候学》等著作送给毛泽东参阅，地质学家也为毛泽东赶写整理出《天文、地理、古生物》文集。苏联发射卫星后，毛泽东又让人找来火箭、人造卫星、宇宙航天相关的通俗读物。

　　毛泽东善于用哲学原理来分析自然科学问题。他从《自然辩证法研究通讯》杂志上读了日本物理学家坂田昌一关于“基本粒子可再分”的文章后，非常认可其观点，断定原子、分子在结构上还可细分下去，并从《庄子》中寻找类似依据：一尺之捶，日取其半，万世不竭。这一断定事后得到科学证实。为此，诺贝尔物理学奖获得者、美国哈佛大学教授格拉肖在国际会议上曾提议，把夸克、轻子等更为基本的物质称为“毛粒子”，以纪念毛泽东。