在美國工作期間，劉先生接觸了不少明代人的文集和明末清初的地方志，因之開始從事中國古典小說與戲曲的研究工作。她取得了很大的成幼，其中尤以對《西游記》作者吳承恩研究的成績最為顯著。

研究吳承恩的工作雖然起自魯迅、胡適等人，但做得最細致最有成效的，當首推劉脩業(yè)先生。前人研究吳承恩多從地方志上的材料著手，劉先生則主要是利用吳承恩本人的文集進行研究的。她以吳承恩撰的《射陽先生存稿》為線索，參看他的好友朱曰藩、李春芳和他的同鄉(xiāng)先輩的文集，并研究了與他常來往的朋友如王寵、何良俊、何良傅、徐中行、陳耀文、黃姬水、萬表等人的集子。后又參考了有關(guān)的地方志，再將所得的材料與《射陽先生存稿》互相印證。將《存稿》中所出現(xiàn)的一些人的別號，一一考證出來，弄清楚某一別號屬于某一個人。結(jié)果，許許多多分散的、看不出相互關(guān)聯(lián)的人，都在紙上活躍起來，呈現(xiàn)出他們相互間的關(guān)系，反映出當初的社會情況來，使鮮為人知的吳承恩的事跡顯現(xiàn)出來，形成一個系統(tǒng)的完整的體系，以一個豐滿的形象出現(xiàn)在我們的面前。劉先生將自己的研究成果，結(jié)撰成《吳承恩年譜》、《吳承恩交游考》、《吳承恩著述考》、《吳承恩論著雜事考》，還編寫了《吳承恩詩文集序跋輯錄》、《吳承恩詩文事跡輯錄》等資料。前三篇文章一九四七年本擬單獨結(jié)集出版，并請孫楷第先生撰寫了序言，因故未果刊行。后來收入了她的論文集《古典小說戲曲叢考》，一九五八年由作家出版社出版。此_后，劉先生仍然從事吳承恩的研究，并撰寫了《吳承恩傳》等文章。

為了給研究和了解吳承恩的人提供資料和方便，劉先生利用故宮博物院印本的《射陽先生存稿》為底本，參閱了其他有關(guān)的書籍進行校點，輯成《吳承恩詩文集》，一九五八年由上海古典文學出版社出版。這是劉先生的又一貢獻。以后研究吳承恩的人，差不多都要認真閱讀這部書。

如果說發(fā)現(xiàn)《西游記》的作者是吳承恩的功勞應當歸于魯迅、胡適等人，那么，發(fā)掘吳承恩生平事跡的功勞，則主要應該歸于劉脩業(yè)先生。她是同時代人中研究吳承恩成就最大者。她在這個領域里披荊斬棘，篳路藍縷，為后來人開辟了道路，奠定了基礎；她的許多關(guān)于吳承恩的論述，至今在學術(shù)界仍有重要影響。