Главная сфера научных интересов В.С. Иконникова – историография, история общественной мысли, культуры, просвещения в России. Он создал биографии выдающихся деятелей различных эпох русской истории: Марфы Борецкой, Михаила Васильевича Скопина-Шуйского, патриарха Никона, Афанасия Лаврентьевича Ордина-Нащокина, Ростовского митрополита Арсения (Мацеевича), Николая Петровича Румянцева и др. Особенно выделяется в этом ряду книга «Граф Николай Семёнович Мордвинов: Историческая монография, составленная по печатным и рукописным источникам» (СПб., 1873 г.). Создал историческое описание екатеринбургского в честь Тихвинской иконы Божьей Матери (Новотихсинского) монастыря. В.С. Иконников не принадлежал к политическим партиям, однако интересовался революционным движением в России, собирал материалы по истории студенческого движения, революции 1905–1907 гг. В середине 1860 гг. В.С. Иконников приступил к изучению отечественной историографии. Во вводных лекциях к курсу русской истории, прочитанных впервые в Харьковском (1867 г.) и Киевском (1868 г.) университетах, дал общую картину развития исторической науки в России в XVIII – начале XIX вв., пытался связать развитие исторических знаний с обстановкой в стране, наметил основные направления исторической науки, говорил о влиянии западноевропейской науки на русскую историографию. В 1871 г. издал в «Университетских известиях» работу «Скептическая школа в русской историографии и её противники», где рассмотрел эволюцию взглядов представителей этой школы, особо отметил попытки Михаила Трофимовича Каченовского и его сторонников отыскать общие закономерности исторического процесса, оценил их стремление изучать русскую историю в связи со всеобщей и их требование критического отношения к источникам. Последователей скептической школы В.С. Иконников считал предшественниками Константина Дмитриевича Кавелина и Сергея Михайловича Соловьёва. Главным трудом В.С. Иконникова стал «Опыт русской историографии». В первом томе (Киев, 1891–1892 гг., две книги) он собрал и систематизировал материалы по общим вопросам исторической науки (предмет истории, взгляды на историю учёных разных эпох, положение истории в ряду других наук, развитие исторической критики и др.), по истории собирания и публикации исторических памятников, охарактеризовал состояние и состав русских и иностранных архивов, библиотек, музеев и других хранилищ, содержащих материалы по истории России. Во втором томе (Киев, 1908 г., две книги) дал общую характеристику источников по истории России, рассмотрел проблему возникновения летописания, историю разыскания, собирания и публикации различных типов источников.