Огромный интерес представляют также палимпсесты, в Матенадаране древнейшим из них является написанное в 986 г. Евангелие Санасарян, происходящее из колледжа Санасарян в Эрзуруме. На промытых страницах этой рукописи отчётливо виден маюскул, датируемый V в. Среди армянских рукописей многочисленные Евангелия выделяются роскошными иллюстрациями. Лучшими из них считаются семь рукописей, иллюстрированных Торосом Рослином в 1256–1268 гг.; две хранятся в Матенадаране – Евангелие Зейтуна (1256 г.) и Евангелие Малатии (1267–1268 гг.). Уникален также Мушский Гомилиарий (1201–1202 гг.), который является самой большой по размерам армянской книгой (55,5×70,5 см, вес 27,5 кг). Рукопись состоит из 601 пергаменного листа. В Матенадаране хранится также много окаменевших, естественно постаревших или испорченных из-за неблагоприятных внешних условий рукописей, образцы фрагментов-форзацев армянских рукописей, используемых как защитные слои в виде форзацев в переплётах других книг. Основные задачи Матенадарана как научно-исследовательского института и музейного учреждения: 1) хранение, восстановление и создание цифровых версий рукописей; 2) создание общего и главного каталога рукописей, хранящихся в Матенадаране, который будет состоять из сорока томов (к настоящему времени опубликовано девять томов); 3) полное по возможности сосредоточение коллекции армянских рукописей, разбросанных по всему миру; 4) публикация ещё не опубликованных рукописей и введение их в научный оборот; 5) всестороннее изучение рукописей, представляющих особую художественную ценность, и осуществление их факсимильных изданий, 6) перевод на русский и другие иностранные языки текстов, имеющих значение не только для истории Армении, но и представляющих научный интерес для других стран; 7) публикация научных исследований, осуществлённых в Матенадаране; 8) научно-популярные издания на армянском и других языках ценной информации, содержащейся в рукописях и миниатюрах, хранящихся в Матенадаране. В Матенадаране действуют следующие тематические отделы. Отдел кодикологии и подготовки каталога армянских рукописей осуществляет научное описание рукописей и их издание отдельными томами. К настоящему времени издан двухтомный «Краткий каталог» рукописей Матенадарана (1965–1970 гг.) и первые девять томов пространного каталога, охватывающие номера рукописей с первого по 3000-й. Вместе с этим осуществляется описание фрагментов-форзацев (2200 ед. хр.), свитков-оберегов и амулетов (530 ед. хр.). Отдел изучения армянских памятников и источников с момента его основания занимался исследованием ранних армянских оригиналов и их публикацией. Постепенно изданы труды 80 армянских историков и хронистов, созданные в V–XVIII вв., которые являются важными источниками сведений и для Армении, и армянского народа, и для истории соседних стран и народов. Ведётся также работа по подготовке к изданию колофонов рукописей V–XVII вв.