Пучков В. Н. — хорошо известный в стране и за рубежом специалист в области региональной геологии и геотектоники, автор и соавтор более 500 научных работ, в том числе 12 монографий и 8 препринтов; более 50 работ, в том числе 1 монография, опубликованы за рубежом. 10 аспирантов под его руководством защитили кандидатские диссертации, двое из них стали докторами наук.
Основные направления научных исследований В. Н. Пучкова — стратиграфия, тектоника, история геологического развития и геодинамика Урала и смежных территорий Средней Азии.
В. Н. Пучков был одним из первых исследователей в стране, кто понял значение идей неомобилизма, о чем свидетельствуют его публикации в журналах «Геотектоника» и «Известия АН СССР» в середине 60-х годов. В дальнейшем эти идеи успешно развивались им на примере Урала; в частности, им впервые выделены здесь рифтовые и батиальные комплексы. Он соавтор первой Тектонической карты Урала (1977), построенной на мобилистской основе. Итоги его исследований подведены в 2000 в книге «Палеогеодинамика Южного и Среднего Урала», которая является наиболее крупным обобщением по этому вопросу в конце XX века.
В. Н. Пучковым внесён существенный вклад в расшифровку геологии батиальных зон, окаймлявших древние континенты планеты.
В. Н. Пучков первым в нашей стране начал систематически изучать конодонты в терригенно-кремнистых комплексах складчатых областей, что позволило значительно усовершенствовать знания о стратиграфии и тектонике Урала, Казахстана, Тянь-Шаня и др. Полученные им, его учениками и последователями данные, изменившие привычные представления о возрасте многих свит и формаций этих регионов, вошли в унифицированные и корреляционные схемы ордовика, силура, девона и карбона и широко используются в практике геолого-съемочных работ.
Обладая знанием нескольких европейских языков, В. Н. Пучков успешно сотрудничает с геологами Германии, Испании, Великобритании, Франции и других стран. В 1990—1993 гг. ему было присвоено почетное звание адъюнкт-профессора Университета Южной Каролины.
В. Н. Пучков является членом квалификационных Советов, многих комитетов и комиссий.