Uurimuslik essee on essee, milles kirjanik uurib konkreetset teemat, sageli põhjalikult. See võib olla konkreetne teema, näiteks viis, kuidas suitsetamine mõjutab tervist, või abstraktsem, näiteks see, kuidas kirjanik päikesepaistest suhtub. Sellised esseed erinevad enamikust teist tüüpi esseedest selle poolest, et nad ei nõua kirjutajalt kindlale järeldusele või arvamusele. Pigem on eesmärk lihtsalt teema üle mõelda, seda uurida ja kogemusest kirjutada.
Kirjanik peaks alustama uurimuslikku esseed, öeldes lugejale, millist teemat ta kavatseb uurida ja miks see on oluline. Näiteks võib kirjanik, kes uurib 40ndates eluaastates karjääri muutmisega kaasnevaid riske ja hüvesid, väljendada oma kavatsust ja selgitada, et see on oluline, sest paljud naised seisavad silmitsi sama dilemmaga. See määrab essee eesmärgi ja annab lugejale põhjuse lugemist jätkata.
Uurimusliku essee põhiosa selgitab, kuidas kirjanik selle konkreetse teema üle mõtlema hakkas, ja vaatab läbi oma järeldused. Need leiud võivad olla puhtalt mõttepõhised või puhtalt faktilised, kuid sageli on need kaks kombinatsiooni. Näiteks võib karjäärimuutuse kirjutaja paljastada, et ta uuris oma riigi töökohavahetuse statistikat ja leidis, et peaaegu 30 protsenti 40ndates eluaastates naistest on mõelnud karjääri vahetamisele. Ta võib kirjutada ka sellest, kuidas ta rääkis mitme sõbraga oma soovist karjääri muuta ja paljastas nende nõuandeid. Mõlemad oleksid näited teemade uurimisest.
Kirjanik peab ka oma uurimistöö lõpus kokku võtma. See võib hõlmata järelduse või arvamuse avaldamist, kuid see pole vajalik. Karjääriessee kirjutaja võib näiteks lihtsalt järeldada, et tal on veel palju mõelda. Kui kirjutaja jõuab järeldusele, peaks selle teabe väljendamine olema teisejärguline ja võtma vähem sõnu kui teema uurimine.
Erinevalt paljudest muudest esseetüüpidest on uurimuslik essee harva jäigalt üles ehitatud. Näiteks nõuavad mitut tüüpi esseed, et kirjutaja esitaks eesmärgi, seejärel metoodika, seejärel liiguks järelduste juurde, teeks järeldused ja teeks kokkuvõtte. Kuigi uurimuslik essee peaks algama selle eesmärgi esitamisega ja lõpetama kokkuvõtte tegemisega, on essee põhiosa sageli vabalt voolav, eriti kui sellised esseed on kirjandusliku tooniga. Siiski on oluline, et uurimuslikud esseed, mis viitavad allikatele, teeksid seda läbivalt täpselt ja järjekindlalt.
Uurimusliku essee kirjutamine võib nõuda abstraktsemat mõtlemist kui muud tüüpi esseed. Sel põhjusel määratakse selliseid esseesid harva keskkoolist madalamate klasside õpilastele. Need on aga populaarsed ülesanded ülikoolitundides, nagu filosoofia, psühholoogia ja loominguline kirjutamine.