Наукові праці Антонович — автор понад 300 праць з історії, археології та етнографії України. Зібрав, зредагував і видав 9 томів «Архива Юго-Западной России», що стосуються історії Правобережної України XVI—XVIII століть. Вступні статті Антоновича до цих томів присвячені історії козацтва: О происхождении козачества (1863) Последние времена козачества на правом берегу Днепра по актам 1679—1716 гг. (1868)