La ricerca di Roux era basata sulla nozione di Entwicklungsmechanik o meccanica dello sviluppo. La sua metodologia era quella di interferire con gli embrioni in via di sviluppo e osservare il risultato. Le indagini di Roux furono eseguite principalmente sulle uova di rana per ricercare le prime strutture nello sviluppo degli anfibi. Il suo obiettivo era quello di mostrare i processi darwiniani al lavoro a livello cellulare.
Nel 1888, Roux pubblicò i risultati di una serie di esperimenti sui difetti in cui prese embrioni di rana a 2 e 4 cellule e uccise metà delle cellule di ogni embrione con un ago caldo. Riferì che crescevano in mezzi embrioni e suppose che la funzione separata delle due cellule era già stata determinata. Questo lo portò a proporre la sua teoria del "mosaico": dopo alcune divisioni cellulari l'embrione sarebbe stato come un mosaico, ogni cellula giocando la sua parte unica nell'intero disegno.
Dopo qualche anno la teoria di Roux fu confutata dagli studi del suo collega Hans Driesch e più tardi, con più precisione, Hans Spemann dimostrò che, di regola, le conclusioni di Driesch erano corrette, ma che risultati come quelli di Roux possono essere ottenuti dopo un intervento su certi piani. Nonostante questa prima lacuna, la pionieristica metodologia meccanica di Roux si rivelerà la più fruttuosa nella biologia del XX secolo.