在蝴蝶分类方面，纳博科夫的确做了很多细致的工作，和写作一样，他对此是十分严谨而刻苦的。
2016年，耶鲁大学出版社推出了斯蒂芬·布莱克威尔和库特·约翰逊二人合作整理并配以文字注释的纳博科夫手绘蝴蝶图集《纳博科夫的科学艺术》，有300多页，共收录了10位顶尖科学家和纳博科夫研究者的论文，强调纳博科夫的绘画作为科学文献的重要性，评估他对演化生物学和系统学的贡献。纳博科夫一生中画过1000多幅关于蝴蝶解剖结构的技术插图，这本书选取了其中的154幅。
他对一种蓝色蝴蝶做出过极有远见的预言，这大概也是他解剖得最多的一种蝴蝶了。在研究方法上，纳博科夫可说是另辟蹊径，并非根据其形态，而是根据其***来进行分类。在1945年发表于《心智：昆虫学》期刊的一篇论文中，他提出了关于它们演化和迁徙路径的思考，推测这个亚种起源于亚洲，从西伯利亚通过白令海峡来到阿拉斯加，并一路南下到达智利。这个假设在当时可谓非常大胆，甚至有点天方夜谭。人们无法想象柔弱的小昆虫怎么凭借薄薄的一对翅膀进行如此遥远的飞行。但他认为不仅有过这种迁徙，而且一共有5拨。
著名演化生物学家斯蒂芬·杰·古尔德在《知识乱交的悖论》一文中，以纳博科夫为例，谈论了他眼中那些在一个领域被誉为天才而在另一个领域也有显著却不为人所知的成就的人。他提醒人们，纳博科夫可不是一个业余爱好者，而是一个完全合格的、才华横溢的、被正式聘用的专业分类学家，在生物学和一个主要类群的分类方面拥有公认的“世界级”的专业知识，发表过十几篇经受住时间考验的论文。不过，古尔德认为，纳博科夫是一位优秀的、可靠的科学家，但并非一位伟大的科学家。毕竟，他在研究蝴蝶方面只用了业余时间，而在小说写作上，才达到了最高成就。
2011年年初，《英国皇家学会学报》发表了来自哈佛大学分子生物学教授内奥米·支尔斯团队的研究，他们和得克萨斯大学的另一个团队合作，证实了纳博科夫半个多世纪前的猜想是正确的。通过DNA测序比对，他们发现新大陆的蝴蝶有一个共同祖先，生活在大约1000万年前。但许多新大陆物种与旧大陆物种的亲缘关系，却比和它们近邻之间更近，这只能是数次从旧大陆迁徙而来。文章得出的结论，正如纳博科夫推测的那样，有5拨蝴蝶从亚洲来到了新大陆。打破学科界限的天才们
1953年，纳博科夫来到康奈尔的第六年，他的课堂上来了一个名叫托马斯的小伙子。托马斯年轻得不像话，高中连跳两级直接上了大学，并且也是相当不务正业——主修工程物理专业却来听文学课。两年后，小伙子去海军服役，直到1957年才回到学校，以英语学位毕业。这个小伙子毕业后去了波音公司。1963年，他写出了一本叫作《V.》的小说，拿下了福克纳奖，他姓品钦。
不少美国后现代文学研究者都試图找到纳博科夫和品钦在康奈尔互有交叉的证据，但鲜有发现，除了如今珍藏在公共博物馆中的教师打分表上的确印了该名学生的名字——没有成绩。纳博科夫并不记得有这么一位学生，因为当时听他课的人太多了，而品钦到后来也承认，自己没把纳博科夫的课听完，因为对方口音太重，自己听不懂。只有纳博科夫的太太薇拉说她记得，托马斯·品钦的作业是她改的，很特别，一半手写，一半打印。
康奈尔大学在邀请纳博科夫担任文学教授的那一年，纳博科夫并不知道自己将开启美国文学史上的新篇章。不止纳博科夫，甚至不止品钦。库尔特·冯内古特于1940年入学该校，主修生物化学专业，1947年去了通用电气研究实验室，1969年出版了《五号屠场》。如果说这3个人有什么相似之处，那就是他们全都属于打破了学科界限的天才。科学和艺术都利用了人类独特的创造力，如古尔德所言，“没有想象就没有科学，没有事实就没有艺术”，这二者在某些人身上完全是共通的。