Pirmosios žinios apie karaimų kalbą Europoje pasirodė XVII amžiuje. Jau XVI-XVII a. sandūroje vokiečių orientalistas pastorius Buxtorfas (miręs 1629 m. Bazelyje) pateikė bene pirmą žinutę, kad Krymo karaimai Senąjį Testamentą skaito tiurkų kalba. 1690 metais Upsalos (Švedija) universiteto profesorius Gustavas Peringeris (1651-1710) savo šalies valdovo karaliaus Karlo XI pavedimu surengė specialią ekspediciją į Lietuvą ir pirmasis atkreipė dėmesį į etninį bei kalbinį karaimų savitumą. Apie tai yra paskelbęs keletą publikacijų.
Platesni karaimų kalbos tyrimai prasidėjo XIX amžiuje. Rusų tiurkologijos mokyklos kūrėjas prof. Wilhelmas Radloffas (Vasilij Radlov), atlikęs kelias mokslines ekspedicijas į Trakus ir Lucką, 1893-1911 metais išleido kelerių tomų „Tiurkų tarmių žodyną” („Opyt slovaria tiurkskich narečij”), kuriame sukaupta daug karaimų leksikos ir kuriuo kalbininkai naudojasi iki šių dienų.
XIX a.pab.-XX a.pr. karaimų kalbą taip pat tyrė vokiečių ir vengrų tiurkologai Karolis Foy`us (1856-1907) ir B.Munkacsi (1860-1937) bei Biblijos vertimo į karaimų kalbą tyrinėtojas rusų tiurkologas akademikas Vladimiras Gordlevskis.
Didelį įnašą į karaimų kalbos tyrimą įnešė lenkų orientalistas prof. Janas Grzegorzewskis, tyrinėjęs Galičo-Lucko dialektą ir Krokuvos universiteto prof. Tadeuszas Kowalskis (1889-1948), praleidęs Trakuose su karaimais kelias vasaras – rinkęs medžiagą kalbos studijoms ir 1929 m. vokiečių kalba išleidęs knygą „Karaimische Texte im Dialekt von Troki”. Be kvalifikuotos aprašomosios dalies, autorius pateikia žodyną ir nemažai originalių karaimiškų tekstų.
1974 metais Maskvoje, nugalėjęs įvairius biurokratinius barjerus ir gerokai apkarpytas, išėjo unikalus trikalbis Karaimų-rusų-lenkų kalbų žodynas. Jį išleisti buvo pasiūlęs akademikas V.Gordlevskis. Žodyną parengė Seraja Šapšalas (tuo metu dirbęs Lietuvos MA Istorijos instituto moksliniu bendradarbiu), Sovietų Sąjungos MA Kalbotyros instituto bendradarbis prof. Nikolajus Baskakovas bei Lenkijos MA orientalistikos skyriaus nariai akademikas Ananjaszas Zajączkowskis ir dr. Aleksandras Dubinskis. Į žodyną buvo įtraukta tiek senosios rašomosios kalbos, tiek šiuolaikinės šnekamosios kalbos leksika visais trim karaimų kalbos dialektais, karaimiški žodžiai išversti į lenkų bei rusų kalbas.
Karaimų kalbos gramatikas yra išleidę tiurkologai Kenesbajus Musajevas (1964 ir 1977 metais) ir Olga Prik. Atskirai privalu paminėti karaimą, žymų orientalistą, tiurkologą akademiką Ananjaszą Zajączkowskį (1903-1970). Krokuvos universitete apsigynęs daktarinę disertaciją tema „Vardažodinės ir veiksmažodinės priesagos Vakarų karaimų kalboje”, karaimų ir kitų tiurkų kalbų bei bendromis Rytų kultūros temomis yra paskelbęs per 300 darbų.
Gimtosios kalbos studijoms daug dėmesio skyrė ir kiti trys Lenkijos orientalistai karaimai – buvę Krokuvos universiteto docentai Zygmuntas Abrahamovičius (1923-1990) bei Wlodzimierzas Zajączkowskis (1914-1982) ir Varšuvos universiteto docentas Aleksandras Dubinskis (g.1924). Vienas naujausių darbų Lietuvos karaimų kalbos tema yra 1996 metais išleistas karaimų kalbos vadovėlis „Mien karajče urianiam”, kurį sudarė dabartinis Lietuvos karaimų religinės bendruomenės pirmininkas Mykolas Firkovičius. Kalbos srityje šiuo metu dirba tiurkologės Ana Sulimowicz (Varšuva) ir Eva Czato-Johanson (Vokietija), parengusi apie karaimų kalbą CD-Rom`o projektą (http://www3.aa.tufs.ac.jp/~djn/karaim/karaimCD.htm).