在經濟學以及其他社會科學領域裏有大量的離散抉擇問題。例如上麵提到的在研究城市交通係統時，人們對交通類型的選擇；在研究就業問題時，人們對就業機會的選擇；住房問題上的人們對住地的選擇，等等。所以，這類問題是廣泛存在著的，因而也是避不開的。
在麥克法登以前，標準的需求理論和經濟計量學的方法都是針對連續變量的。離散變量的問題雖然是無所不在，傳統上卻沒有一個嚴謹的分析架構，對這類問題的分析缺乏經濟理論基礎。麥克法登則填補了這個空白。
麥克法登的理論從經典的微觀經濟學出發，即每個人都有一個效用函數，如果這個人是理性的，則他的行為應該是使得他的個人效用最大化。當某一類特定的消費者選擇了某一個離散型的消費抉擇後，其效用值在選擇同樣消費的同類人群中在理論上應該是一樣的，但實際卻不然。麥克法登將每一個消費者的消費效用分解為兩部分。第一部分對於選擇同樣消費的具有同樣特征的消費者來說都是一樣的；第二部分效用構成卻因人而異，並且是一個隨機變量。也就是說，同樣的消費行為，就能夠觀察到的具有相同特征的消費者而言，其所產生的效用值是不同的。這一不同產生於無法觀察到的隨機變量。正是因為效用函數裏包含了這麼一個隨機變量，所以效用值也就變成了隨機的。因此，同樣是使效用最大化，但不同的消費者，雖然其具有相同的可觀測到的特征，卻因為無法觀察到的特征的存在而選擇不同的消費行為。所以，我們就無法說使效用最大化的離散抉擇是什麼，隻能說給定消費者的某一方麵特征後，他選擇某一消費抉擇以使他的效用最大化的概率是多少，由此而得出了一個概率函數。
如果上麵所說的隨機變量呈現出指數分布，則經過數學推導，上麵所提到的概率函數呈現出對分數（logit）形式，所以叫做對分數模型。為了使這一模型便於處理，又做了一些條件假設，因此這一模型又叫做條件對分數模型。至此，麥克法登已得出了他的模型。
當上述模型裏的一個參數值趨於無窮大時，這一模型就演變為傳統的微觀經濟學裏的確定型效用最大化模型。因此說，傳統的微觀經濟學裏的確定型效用最大化模型是麥克法登的條件對分數模型的一個特殊形式。或者說，條件對分數模型既包容了傳統的微觀經濟學裏的確定型效用最大化模型，又包容了不確定型的（即隨機的）效用最大化模型。因此，麥克法登的模型是在傳統的微觀經濟學裏的確定型效用最大化模型之上的一個發展。
麥克法登用他的模型進行了許多實證研究，例如城市交通工具的選擇、家庭用電需求、老年人住宅需求等等，並都取得了顯著的效果。由於這種模型的理論堅實而計算簡單，現在幾乎沒有一本經濟計量學的教科書不介紹這種模型的。
除上述研究成果外，麥克法登還在20世紀60年代以及70年代早期，對經濟學中的生產理論做過相當深入的研究。麥克法登的研究成果具有深遠的影響，並建立起了成本函數（或利潤函數）與生產函數之間的“對偶性”的原則，並將這一原則作為生產函數實證研究裏的一個主要工具。
在20世紀最後的10年裏，麥克法登對環境經濟學也有貢獻。他研究了人們為使用自然資源所願意支付的程度，用以計算各種自然資源的存在價值。與豪斯曼及倫納德合作，麥克法登發展了一個離散抉擇模型用以評估自然資源受損時所造成的福利損失。麥克法登將這套方法應用到對美國阿拉斯加州休閑需求的研究上，特別是估算1989年“艾克森瓦爾迪茲號”超級油輪漏油對阿拉斯加州所造成的損害。麥克法登在這個領域的研究再次證明了他整合經濟理論、經濟計量方法以及實證應用的嫻熟技巧。