В дальнейшем внимание И.М.Соловьева привлекла проблема познавательной деятельности умственно отсталых детей, изучению которой он посвятил более сорока лет. Переход к новой тематике неудивителен. Он был вызван требованиями жизни, насущными нуждами специальной школы для умственно отсталых детей, которая в ту пору переживала период становления.

Имея живой интерес к теоретическим изысканиям и талант экспериментатора, И. М. Соловьев стал организатором и исполнителем многих работ, которые составили золотой фонд отечественной специальной психологии. Под его руководством выполнен ряд исследований, результаты которых дали возможность охарактеризовать особенности зрительного восприятия детьми-олигофренами отдельных объектов, их изображений, сюжетных картин. Полученные результаты позволили обосновать одно из главных положений олигофренопсихологии: наиболее дефектной у умственно отсталых оказывается сфера мышления. Вместе с тем существенные отклонения от нормы наблюдаются у них и во всех других компонентах познавательной деятельности. Недостатки несколько сглаживаются в процессе обучения, однако с достаточной отчетливостью проявляются и у старшеклассников при усложнении материала.

И.М.Соловьевым были разработаны оригинальные методики, направленные на изучение закономерностей мнемической деятельности учеников-олигофренов. Исследователя особенно привлекала малоизученная зрительно-образная память. Им установлено, что с течением времени зрительные представления учащихся специальной школы претерпевают изменения: происходит уподобление вновь полученных представлений тем, которые возникли у них ранее и результате восприятия сходных объектов. Позднее-выяснилось, что аналогичное явление наблюдается и при i с вербальным материалом.

И.М.Соловьева интересовало также мышление умствен сталых детей, которое изучалось им разносторонне и тща1 (1953). Были установлены многие закономерности, свойстве#ЙЯ этой сфере познавательной деятельности олигофренов разлиЧ™ школьных возрастов. И.М.Соловьев рассматривал, каким образом школьники подходят к решению задач, какие ошибки и в результате чего допускают. Большое внимание было уделено изучению процесса сравнения, о котором уже в последние годы жизни им была написана книга (1966).