Prix Nobel 1980, L.R.Klein renouvelle l'analyse macro-économique, et grâce à ses modèles, il cherche à prévoir à la fois les fluctuations de l'économie et les effets des mesures de politique économique. Pour son premier modèle, Klein regroupe d'une part les avancées les plus récentes en économétrie et en traitement automatisé des données, et d'autre part la présentation, sous la forme d'un schéma IS/LM, de la pensée de Keynes, proposée par John Hicks (Prix Nobel 1972).

Ces recherches, menées au début des années cinquante, aboutissent à un modèle de 25 équations décrivant l'économie américaine, et dans lequel la demande y détermine le niveau de revenu (Modèle de Klein-Goldberger).

Dans ses travaux, Klein combine une approche macro-économique Keynésienne à une démarche inter-industrielle inspirée par Léontief (Prix Nobel 1973). On peut relever trois projets principaux dans sa cérrière de chercheur :

- Le premier visait à construire un modèle détaillé de l'économie américaine, et permet de prévoir l'évolution de la conjucture économique.

- Un modèle de la Warton school, qui permet d'analyser les fluctuations de la production nationale, des exportations, de l'investissement ou de la consommation.

- Le troisième modèle s'appelle LINK : Il s'agit d'un modèle international qui relie les modèles économétriques de différents pays, afin d'étudier la diffusion des fluctuations économiques entre ceux-ci et de faire des prévisions sur les mouvements de capitaux et de biens.

LINK permit le développement de nombreux travaux théoriques et empiriques. Ses publications ont contribué à faire avancer plusieurs questions dans le domaine de l'économétrie, comme l'introduction, dans les modèles, de variables explicatives retardées (décalées dans le temps), ou encore la multicolinéarité (existence d'une relation linéaire entre certaines variables explicatives du modèle).