Уже первым своим трудом «Fauna Insectorum Fridrichsdalina» (1764), заключающим определение 858 видов насекомых, Мюллер обратил на себя внимание не только на родине, но и за границей.
Мюллер оставил целую литературу систематически обработанных учёных трудов.
Из них наиболее выдаются:
- труд об инфузориях «Vermium terrestrium et fluviatilium historia» (1773);
- грандиозный труд «Zoologia Danica» (1779);
- «Zoologia Danica prodromus» (начатый уже в 1776), включающий полное перечисление в систематическом порядке всех известных до тех пор видов датской и норвежской фауны;
- замечательная статья о глистах, напечатанная в журнале датского учёного общества («Videnskabernes Selskab»); вышедший за год до смерти Мюллера
- капитальный труд «Entomostraca seu Insecta testacca», в котором Мюллер довёл систематику до той точки, на которой она и осталась в последующие за тем 40 лет;
- через год после смерти Мюллера вышел его последний труд — «Ammalcula infusoria», снабжённый иллюстрациями.
В 1775—1782 издавал «Flora Danica».
Zoologiae Danicae Prodromus стало первым систематическим изданием по датской и норвежской зоологии, и в течение многих лет — наиболее полным. Эта работа была запланирована как начало большого обзора фауны, но до своей смерти Мюллер успел выпустить только один том. Следующие тома (публикация которых была продолжена в 1806), готовившиеся к печати, среди прочих, Сёреном Абильдгаардом и Мартином Генрихом Ратке, так и не достигли уровня «Flora Danica» Георга Христиана Одера (нем. Georg Christian Oeder).
Именем Мюллера назван род растений Мюллера (Muellera L.f.) семейства Бобовые (Fabaceae).
