Верификация и фальсификация гипотез на основе получения эмпирических доводов позволяет ввести такой критерий различения, как мысленные и реализованные эксперименты. Фальсификация, т.е. отвержение гипотезы как неверной, не соответствующей эмпирическим закономерностям, может быть обоснована как реально проводимыми исследованиями, так и путем содержательно-логических доводов при интерпретации ожидаемых зависимостей. Использование содержательных и логических доводов, однако, не делает гипотезу эмпирически опробованной. Верификация, т.е. принятие гипотезы как соответствующей реальности, тем более возможно только на основе получения эмпирических данных в пользу предполагаемой зависимости. Однако не все гипотезы переводятся на уровень эмпирически опробованных. Одни из них не проверяются эмпирически именно на основе содержательных обоснований (не всякая гипотеза удостаивается экспериментальной проверки), другие не могут быть проверены в силу отсутствия операциональных (методических) средств на данном этапе научного знания, третьи требуют специального обоснования сначала на уровне мысленного экспериментирования, чтобы перейти затем к построению экспериментов реальных.
Эксперимент, проводимый с целью получить эмпирические доводы в пользу или против предполагаемого в содержательной гипотезе понимания психологической закономерности, называют реальным, или реализованным. Ему противопоставляется мысленный эксперимент, который позволяет предполагать получение тех или иных данных при управляемых экспериментальных воздействиях, но эти предположения не реализуются в предметной деятельности исследователя. В отличие от планируемого эксперимента, когда только с последующим этапом его реализации связывается решение об установленной эмпирической закономерности, мысленный эксперимент направлен на обоснование определенного решения о виде и механизмах предполагаемой закономерной связи между НП и ЗП. В мысленном эксперименте предполагается реализация определенного пути к выводам об устанавливаемой зависимости, в то время как в реализуемом эксперименте этих путей остается как минимум три и выбор из них обусловлен принятием решения об экспериментальном факте. На основании этого решения может быть отвергнута – фальсифицирована – экспериментальная гипотеза, контргипотеза или они вместе (когда данные не позволяют сделать выбор между ними и предполагают поиск третьей гипотезы).
Взаимосвязи содержательного и формального планирования для введенных типов – мысленных и реальных – экспериментов являются общими во всех тех контекстах, которые не учитывают проблемы контроля смешений переменных. Преимущество мысленных экспериментов – возможность предполагать установление зависимости в отстутствие смешений. В реализуемых экспериментах нельзя обойтись предположением об отсутствии смешений, а необходимо обеспечить их реальный контроль, чтобы иметь возможность учесть их влияние на полученные экспериментальные эффекты. В мысленных экспериментах можно предположить любые идеальные условия и мысленно моделировать изучаемые базисные процессы в любых показателях их проявлений, даже если нет пока реальных методик для операционализации переменных. При оценке психологической гипотезы с точки зрения подразумеваемых в мысленном эксперименте результатов нет необходимости соотносить результат действия НП с оценкой внутренней и операциональной валидности эксперимента (последние максимально хороши, хотя, вероятно, и неправдоподобны с точки зрения возможностей достижения их в экспериментальной модели).