Par ģeogrāfijas un ģeofizikas zinātņu tematiku R. Putniņš publicēja 68 dažāda apjoma zinātniskus darbus, pēc publikāciju skaita ražīgākie gadi bija no 1927. līdz 1930. gadam. Nozīmīgākais darbs ģeogrāfijā ir “Par ģeogrāfijas uzdevumiem“ (1929), tulkots arī lietuviešu valodā – Apie geografijos uždavinius (1933), kurā atrodamas idejas par Zemes sfēru holistisko raksturu, to planetāro un reģionālo pakārtotību un mijiedarbību. Pētījumā Zemes virsa ir iedalīta 17 jūras un 27 sauszemes apgabalos, kas latviešu ģeogrāfu darbos bija pirmais zemeslodes rajonēšanas mēģinājums. Savukārt habilitācijas darbā par zemes virsas apspīdēšanas joslām, kas publicēts angļu valodā – “Par Zemes virsmas sadalījumu apgaismojuma zonās” (On the Division of Earth’s Surface into Zones of Illumination, 1935) –, ir noskaidrota katras zemes vietas apspīdēšanas iespējamība atkarībā no ģeogrāfiskā platuma un ģeogrāfiskā garuma. R. Putniņš izstrādāja 12 jaunas karšu projekcijas, skaidroja to pielietošanas iespējas. Publicēja rakstus par Rīgas līča hidrogrāfiju un Zemes magnētismu, kā arī vairākus populāri zinātniskus rakstus par ģeogrāfiem, ģeofiziķiem, fiziķiem un matemātiķiem.