По отношению к эксперименту с проверкой одного теоретического предположения, где эмпирические данные «за» и «против» рассматриваются в рамках одной и той же объяснительной схемы, можно выделить другой тип исследования – критический эксперимент. При таком эксперименте предполагается возможность выбора на основании полученных опытных данных между разными объяснительными схемами, т.е. возможность предпочтения одной из сравниваемых конкурирующих между собой теоретических интерпретаций. В этом случае за экспериментальной и контргипотезой как эмпирически нагруженными высказываниями стоят разные психологические объяснения, т.е. предполагается соотнесение не менее двух теоретических гипотез.
В реальных исследованиях очень редко встречается так называемый критический эксперимент, для которого положительный и отрицательный исходы (получение данных «за» и «против» исходной экспериментальной гипотезы) связывались бы с разными интерпретационными схемами. Так «эффект Зейгарник» позволил сделать выбор между разными теоретическими подходами – ассоцианизмом и теорией поля в интерпретации запоминания прерванных действий.
Как отмечалось ранее, обычно в эксперименте сопоставляются две гипотезы, предполагающие положительный и отрицательный исходы в рамках одной и той же психологической интерпретации. Контргипотеза звучит как отрицание связи, постулируемой в экспериментальной гипотезе, но не как ее объяснение в рамках другой интерпретационной схемы. Такой эксперимент обычно называется контрольным, поскольку в нем создаются условия, при которых равновероятным было бы получение данных как в пользу, так и против экспериментальной гипотезы. Иными словами, контролируются условия, при которых именно действенность предполагавшейся причинно-следственной зависимости определяет изменение показателей ЗП в ожидаемом направлении.
В примере с опытами Биренбаум представлен как раз такой случай: эксперимент, оставаясь контрольным, переходит в статус критического, поскольку отвержение контргипотезы означает в данном случае и отвержение другой теории (теории ассоциативных процессов как основы памяти).