А.И. Мусин-Пушкин первым составил научное описание найденного в 1792 г. Тмутараканского камня (ныне в Государственном Эрмитаже) с древнейшей надписью (1068 г.); издал «Письмо к гр. А.И. Мусину-Пушкину о камне тмутараканском...» А.Н. Оленина (1806 г.). Исследователям известно, что в дар великой княгине Екатерине Павловне в 1809 г. А.И. Мусин-Пушкин передал ряд своих рукописей, среди которых были «Исторические и топографические описания Ярославской, Новгородской и Тверской губерний», «Подробное описание г. Рыбинска с примечаниями о пристани и планом города», «Рассуждения о сребренных головах, найденных в Тверском валу». В 1807 г. А.И. Мусин-Пушкин обещал Н.Н. Бантыш-Каменскому пожертвовать книжное и рукописное собрание в архив Коллегии иностранных дел, однако передача не состоялась. Уникальная библиотека графа, где находились также его личный архив с ежедневными записями с 1772 г. и исторические и литературные труды его сына Александра, сгорела при нашествии Наполеона в 1812 г. В это время А.И. Мусин-Пушкин в имении Иловна собирал ополчение, а его дочь Наталья, забрав картины и серебро, побоялась тронуть без разрешения библиотеку отца. По другой версии, домоправитель Т. Шепягин, нагружая подводы, отдал предпочтение предметам богатого интерьера. В 1813 г. Н.М. Карамзин писал А.Ф. Малиновскому: «История наша лишилась сокровища». В огне погиб и Мусин-Пушкинский сборник. Утрата рукописи «Слова...» стала необоснованным, по мнению исследователей, поводом для сомнений в подлинности памятника. Уцелели лишь два десятка рукописей, которые были отделены от коллекции, в том числе «Лаврентьевская летопись» и «Владимирский летописец», который находился у издателя Платона Петровича Бекетова («летопись князя Кривоборского»), ряд рукописей, бывших у Н.М. Карамзина, работавшего над «Историей государства Российского» («Двинские грамоты», новгородские «Судная грамота», договор Великого Новгорода с польским королём Казимиром IV Ягеллончиком 1470–1471 гг.). В Российском государственном архиве древних актов хранится принадлежавший собирателю Требник XIV в. В последние годы жизни А.И. Мусин-Пушкин пытался продолжить собирание рукописей. В подмосковном имении Вороново он нашёл книги XVII–XVIII вв., принадлежавшие его предкам – Ивану Алексеевичу и Платону Ивановичу Мусиным-Пушкиным. Ряд рукописей из библиотеки Ивана Никитича Болтина сохранились и около 1824 г. были переданы вдовой А.И. Мусина-Пушкина для публикации Павлу Петровичу Свиньину. Коллекция А.И. Мусина-Пушкина 1813–1817 гг. из 16 рукописей в 1866 г. была пожертвована в Чертковскую библиотеку в Москве. По просьбе Дмитрия Николаевича Бантыш-Каменского, для митрополита Евгения (Болховитинова), собиравшего материалы для «Словаря» русских писателей, А.И. Мусин-Пушкин составил заметки о своей жизни. Они попали «для прочтения» к Константину Фёдоровичу Калайдовичу и без согласия графа были опубликованы в «Вестнике Европы». А.И. Мусин-Пушкин стал устроителем ряда значительных дворянских усадеб – Иловна, Борисоглеб (Холопий городок, с классицистическим каменным домом и церковью), Андреевское в Мологском уезде Ярославской губернии и Настасьино-Покровское (Валуево) Московской губернии.