Как герпетолог он впервые описал многие виды рептилий, сделав таким образом музей им. Зенкенберга важным собранием коллекций для международной герпетологии.
Роберт Мертенс считался более 20 лет (1954 - 1975) знатоком рода Phelsuma (фельзумы), в котором он описал не менее 20 новых видов и подвидов.
Его «Рептилии и амфибии» региона Рейн-Майн до сих пор используются как надёжный источник сведений о рептилиях в окрестностях Франкфурта.
Позже он обосновал мимикрию Мертенса.