L’« expérience » (ou l'éxpérimentation) est une méthode qui s'appuie sur l'approche systématique et contrôlée décrite ci-dessus.Les expériences sont généralement utilisées pour gagner une compréhension de l’adaptation des personnes à leurs environnements – par exemple, comment elles retiennent une information, sont attentives aux détails ou reconnaissent les visages humains. Les expériences mettent à l’épreuve des tests les affirmations telles que « les personnes avec autisme ont une très bonne mémoire », pour éviter les opinions fausses ou erronées.
Supposons qu’un chercheur entreprend d’explorer les capacités de mémoire des personnes autistes. Tout d’abord, il ou elle formule une hypothèse. Cela pourrait déclarer, par exemple, que la mémoire des mots ou des visages diffère entre les personnes autistes et les neurotypiques. Un groupe expérimental de personnes autistes et de personnes neurotypiques appariées dans un groupe contrôle (ou groupe témoin) prennent part à un test de mémoire : par exemple, voir ou entendre une liste de mots et les rappeler après un certain laps de temps. Le nombre de mots rappelés par chaque participant constituerait une mesure simple de la mémoire dans cette tâche. À partir de là, le chercheur calcule le score moyen de chaque groupe et les compare. Différents tests statistiques sont utilisés pour évaluer la probabilité qu’une différence apparente entre les groupes soit le fruit du hasard. Un résultat calculé comme étant très improbable d’être survenu par hasard est dit statistiquement significatif, permettant de conclure avec une conviction raisonnable que l’hypothèse est confirmée. Notez que cette illustration d’une expérience est nettement plus simple qu’un véritable protocole expérimental.
Le même cadre de base peut également aider à déterminer si ou non une « intervention » est efficace, en comparant les changements dans un groupe d’enfants autistes recevant l’intervention avec un autre groupe d’enfants autistes appariés en âge et niveau intellectuel mais ne bénéficiant pas de l’intervention.