从方法论演进的历程来看，在近代德国古典哲学之前，在西方起主导作用的是经验主义。19世纪是科学逻辑滥觞的时代，以科学实验为基础的“实验思维力”的重要性得到充分展现，经验主义因此而兴起。
经验主义是从对外部事物的感知或心灵的经验中获得知识，认为从其他途径得来的知识是不可靠的。客观地讲，经验主义形成和应用，为现代科学的发展扫除了诸多思想障碍，在一定程度上克服了古代形而上学因为缺乏实证知识而形成的主观臆断倾向，但是，其固有的思维缺陷是不言而喻的。
克服经验主义的思维缺陷，需要使用辩证法这一思维工具来开展科学研究，“因为只有辩证法才为自然界中出现的发展过程，为各种普遍的联系，为一个研究领域向另一个研究领域过渡提供类比，从而提供说明方法。”经过康德和黑格尔对经验主义的反复批判，促成了以辩证法为核心的德国古典哲学在理论上的重大突破与发展，这是马克思的方法论变革的历史起点。
恩格斯在分析这一方法论变革时曾经写道: “应该用什么方法对待科学？一方面是黑格尔的辩证法，它具有完全抽象的‘思辨的’形式，黑格尔就是在这种形式把它留下来的；另一方面是平庸的、现在重新时兴的、实质上是沃尔弗式的形而上学的方法，这也是资产阶级经济学家写他们那些缺乏内在联系的大部头著作时采用的方法。后一种方法，曾被康德特别是黑格尔在理论上摧毁，只是由于惰性和缺乏一种别的简单方法，才使它能够在实际上继续存在。”恩格斯在这段话中指出的形而上学的方法，实际就是指经验主义方法。经验主义虽然不同于古代旧形而上学，但它根据经验和实证求得普遍原理的思维逻辑，实际上是一种新的形而上学，使方法论变革受阻。
面对用辩证法解决经验主义遇到的困难，马克思在写作《资本论》及其手稿时期，就十分注重对政治经济学的研究方法进行反思和界定，指出“分析经济形式，既不能用显微镜，也不能用化学试剂。二者都必须用抽象力来代替”，讲明了抽象在经济思维中的不可或缺性，并描述了从抽象到具体的方法，是人们的思维对事物内在联系的辩证认识过程。在研究过程中，马克思敏锐地发现了以亚当·斯密为代表的英国古典经济学家，使用从具体到抽象这一经验主义方法所造成的理论错误，指出英国古典经济学“从私有财产的事实出发。它没有给我们说明这个事实。它把私有财产在现实中所经历的物质过程，放进一般的、抽象的公式，然后把这些公式当作规律。它不理解这些规律，就是说，它没有指明这些规律是怎样从私有财产的本质中产生出来的。”进而，马克思运用抽象到具体的方法，深刻揭示出了私有财产的本质，对资本主义社会经济关系的结构及其内在逻辑进行了系统化解剖。这是马克思在方法论变革中的一大贡献。
马克思是在德国古典哲学特别是黑格尔辩证法的影响下，确定其研究方法的。他的从抽象到具体的辩证方法，与黑格尔所讲的从知性到理性的辩证逻辑有形式上的一致性，但他是以根本不同于黑格尔的方式来发展黑格尔的辩证法的。在黑格尔那里，由于辩证法是以逻辑概念的形式展现出来的，使其辩证法脱离现实而神秘莫测。马克思则强调说，“我的辩证方法，从根本上来说，不仅和黑格尔的辩证方法不同，而且和它截然相反。在黑格尔看来，思维过程，即甚至被他在观念这一名称下转化为独立主体的思维过程，是现实事物的创造主，而现实事物只是思维过程的外部表现。我的看法则相反，观念的东西不外是移入人的头脑并在人的头脑中改造过的物质的东西而已……辩证法在黑格尔手中神秘化了……在他那里，辩证法是倒立着的。必须把它倒过来，以便发现神秘外壳中的合理内核。”马克思把黑格尔倒立着的辩证法重新倒了过来，使辩证法能够始终保持对现实矛盾的批判能力。因此使其超越了英国古典经济学家，形成了对资本主义社会经济关系深刻而全面的阐释与批判，完成了思维和方法论层面的革命性突破。
正是由于马克思在研究方法创新的基础上构建出严密的理论体系，运用以矛盾分析法为核心的唯物辩证法，深刻揭示出资本主义的本来面目，理所当然地遭到“资产阶级的沉默”。而马克思主义的发展及其彰显出的理论与实践相统一的特性，促成了完整的唯物主义辩证法，恰恰成为无产阶级认识世界和改造世界的强大思想武器。