Трагическую картину гибели древнерусского города (возможно, Изяслава) во время монголо-татарского нашествия выявили раскопки в окрестностях Шепетовки (1957–1964 гг.). Интенсивная деятельность экспедиции под руководством М.К. Каргера в 1950–1960 гг. позволила обнаружить и изучить остатки древних храмов на Галицкой, Волынской, Гродненской, Полоцкой землях. Каждый из них стал важным звеном в истории архитектуры домонгольского времени. Большим вкладом в изучение киевского зодчества считаются исследования собора Выдубицкого монастыря, Борисоглебской церкви в Вышгороде, церкви на современной улице Смирнова-Ласточкина в Киеве и других памятников XI–XII вв. Результаты исторических изысканий и археологических исследований нашли отражение в фундаментальной двухтомной монографии «Древний Киев» (1958–1961 гг.). В значительной степени благодаря исследованиям М.К. Каргера история древнерусской архитектуры конца X – начала XIII в. предстала единым последовательным процессом, в котором отчётливо стали проступать особенности зодчества, отдельных земель. В исследованиях М.К. Каргера памятник рассматривался в неразрывной связи с социальными коллизиями и культурой своего времени. В научной методике М.К. Каргера важное значение имел анализ технико-технологического аспекта зодчества: особенности строительных материалов, система кладки рассматривались в развитии, и, таким образом, были получены сведения для датировки памятника. М.К. Каргер заложил основы для создания истории строительного производства X–XIII вв. Он высоко ценил достоверность археологических данных, избегал необоснованных гипотез, был осторожен в выводах. М.К. Каргер являлся (наряду с Николаем Николаевичем Ворониным и Павлом Александровичем Раппопортом) создателем отечественной школы архитектурной археологии. Среди его учеников – Анатолий Николаевич Кирпичников, Валентин Александрович Булкин, Олег Михайлович Иоаннесян, Энгелина Сергеевна Смирнова, Татьяна Валериановна Ильина. Помимо публикаций по архитектуре и археологии Древней Руси М.К. Каргеру принадлежит ряд статей по истории древнерусской живописи (1920 гг.). Научную деятельность М.К. Каргер сочетал с преподаванием истории древнерусского искусства. Прекрасное владение словом, умение «оживить» сухие археологические факты и воссоздать картину исторического события обеспечивали неизменный успех его лекциям. М.К. Каргер – лауреат Государственной премии СССР (1952 г. – за участие в двухтомном труде «История культуры Древней Руси», М.; Л., 1948–1951 гг.), награждён орденом Ленина (1953 г.), доктор исторических наук (1959 г.), автор около 120 печатных научных работ. Похоронен на Казанском кладбище в Пушкине Ленинградской области. Архив М.К. Каргера хранится в Новгородском музее-заповеднике (Отдел письменных и изобразительных источников), часть материалов – в Институте истории материальной культуры Российской Академии Наук. 26–28 ноября 2003 г. в Санкт-Петербурге состоялась конференция, посвящённая 100-летию М.К. Каргера, организаторами которой выступили Государственный Эрмитаж, Санкт-Петербургский государственный университет, Институте истории материальной культуры Российской Академии Наук.