Для Толстого также был характерен интерес к культурно-историческим аспектам и условиям формирования и развития славянских литературных языков. Сам Н. И. Толстой подчеркивал, что наиболее удачное определение для круга его интересов это «смесь разной давности». Большинство работ, вошедших в книгу под названием «Славянская лексикология и семасиология», относятся к тому периоду развития славянской лингвистики, когда задумывались капитальные, впоследствии увидевшие свет, славянские атласы и крупные работы по лексикологии и семантике. Это ставшие уже классическими «Общеславянский лингвистический атлас», национальные атласы – болгарский, белорусский, словацкий, чешский, украинский, «Малый атлас польских говоров». Становилось ясным, что лексика – неисчерпаемый источник изучения истории славянских языков, позднего и раннего этногенеза и всех тех проблем, которые обычно группируются в следующей формулировке: «история языка – история этноса». Одновременно становилось ясным, что непродуманное и неупорядоченное картографирование лексики может привести к такому хаосу изоглосс, в котором будет трудно разобраться. Это требовало, прежде всего, сознательного отбора лексики, который был бы подчинен задачам не только лингвистическим, но и этногенетическим. Еще в канун Второй мировой войны была выдвинута знаменитым хорватским этнографом Милованном Гавацци и его талантливым учеником Бранимиром Братаничем идея двух потоков славянской миграции на Балканах, создавших в результате две славяно-балканские зоны – центральную, инновационную, и латеральную, более архаическую. Эта идея была убедительно подтверждена изучением типов старинных праславянских пахотных орудий и их терминологии. Естественно, славяно-балканская проблема не решалась в отрыве от общеславянской ситуации. Проверке этой гипотезы посвящена серия статей Толстого «Из географии славянских слов».
В то же время интерес к лингвистическому, лексическому в первую очередь, ландшафту такой относительно малоизученной «праславянской» зоны как Полесье, побудил Н. И. Толстого обратить внимание на лексические связи этой зоны с другими славянскими областями, тем более, что еще до войны польский диалектолог Юзеф Тарнацкий, впоследствии трагически погибший, выпустил книгу-атлас, освещавшую полесско-малопольские лексические соответствия.
Проведенный в Москве в 70-е годы ряд совещаний, посвященных белорусско-балтийским, белорусско-укринским, белорусско-польским и белорусско-русским лексическим параллелям, еще раз подчеркнул важность систематического изучения лексических соответствий между разными славянскими языковыми и диалектными зонами.
Полевая работа конца 40-х и середины 50-х годов по сбору материалов для атласа бессарабских болгарских говоров и диалектного атласа юго-восточной Болгарии показала, что применение к диалектному словарному составу моделей литературной лексики искажает истинное положение вещей. Диалектная лексика различается не только по составу слов (лексем), но и по их соотношению друг с другом в конкретном семантическом пространстве. Возникло представление о наличии разных диалектных микрополей и желание не чисто логическим, а лингвистическим путем определить границы этих полей. Таким образом, появились опыты типологического исследования славянского словарного состава, которые позже были распространены и на сферу словообразования. В качестве опытного материала сознательно были избраны не глагольные лексемы, во многом зависящие от синтаксической позиции (окружения), а лексика предметного характера, то есть было отдано предпочтение парадигматическому подходу перед синтагматическим.
60-е годы – первый период многолюдных научных экспедиций в Полесье. Внимание Н. И. Толстого было сосредоточено на народных географических терминах, сохранивших в «болотном и лесном, праславянски колоритном крае» архаическую семантику. Результатом его наблюдений стала книга «Славянская географическая терминология» 1969 г.). Не охватившая, однако, по мнению Толстого всего собранного материала – полесского и инославянского. Этюды по семантике слов дрязга, рудина, раменье примыкают к названной работе, а статьи по гидронимии, - дань проявившемуся у Толстого интересу к водным именам припятско-днепровского бассейна. Заметки по диалектной семантике положили начало его обращению к изучению богатейшего мира древней славянской духовной культуры, сквозь призму лингвистики.
Н. И. Толстой никогда не считал свои работы окончательными и абсолютными по содержанию. Напротив, он подчеркивал, что многое из написанного им, в последствии будет перекрыто новыми наблюдениями и новым материалом.