На Другому Міжнародному конгресі математиків у Парижі в 1900 році Гільберт сформулював 23 важливих математичних проблеми, розв'язання яких, на його думку, сприяло б подальшому розвитку математики. Від 1902 року Гільберт стає редактором найавторитетнішого математичного журналу «Mathematische Annalen». У 1910-х роках Гільберт створює сучасний функціональний аналіз, запровадивши поняття гільбертового простору. Одночасно він консультує Ейнштейна і допомагає йому в розробці чотиривимірного тензорного аналізу, який є основою загальної теорії відносності.