Quelques années plus tard, Frédéric-Guillaume IV de Prusse les invita à s'installer à Berlin, ce qu'ils firent en 1841. Devenus professeurs dans son université, ils demeurèrent dans cette ville jusqu'à la fin de leur vie. Wilhelm s'éteignit le 16 décembre 1859 et Jacob le 20 septembre 1863. L'œuvre scientifique majeure de Jacob Grimm reste sa Deutsche Grammatik (Grammaire allemande, 1819-1837), qui est généralement considérée comme le fondement de la philologie allemande. Dans la deuxième édition, parue en 1822, Grimm expose sa loi sur le changement et le déplacement des sons, loi qui contribua à la reconstitution des langues mortes. Il écrivit également Über den altdeutschen Meistergesang (Poésie des maîtres chanteurs, 1811), Deutsche Mythologie (Mythologie allemande, 1835) ainsi qu'une Geschichte der deutschen Sprache (Histoire de la langue allemande, 1848). Au nombre des publications de son frère Wilhelm Grimm se trouvent plusieurs livres ayant pour thème la littérature et les traditions populaires allemandes, parmi lesquels les Altdänische Heldenlieder («Anciens chants héroïques danois», 1811), Die deutschen Heldensage («les Légendes héroïques de l'ancienne Germanie», 1829), Rolandslied («la Chanson de Roland», 1838) et Altdeutsche Gespräche («Ancien dialecte allemand», 1851). Les frères Grimm s'intéressèrent également aux contes populaires allemands. Après les avoir réunis à partir de différentes sources, ils publièrent ces contes en deux volumes sous le titre de Kinder- und Hausmärchen, (Contes pour les enfants et les parents, 1812-1829). Une nouvelle édition parut en 1857 ; elle contenait des histoires supplémentaires et devint le fameux livre intitulé Contes de Grimm. Les frères Grimm travaillèrent ensemble sur nombre d'autres ouvrages ; ils publièrent notamment en 1852 le premier volume du monumental et classique Deutsches Wörterbuch (Dictionnaire allemand), qui fut achevé par d'autres érudits en 1958.