Det har uttalats den förmodan, att det var rysk-turkiska kriget i slutet av 1870-talet med dess nya bekräftelse på den ryska politikens fortfarande expansiva tendenser, som först inriktade Hjärnes intresse åt detta håll. Visst är, att hans samtidigt begynta studier i ryskt språk och rysk historia och resorna till Ryssland i början av 1880-talet öppnade för honom detta forskningsområde, som sedan i alldeles särskild mening skulle bliva hans. Hans första arbete på detta gebiet var en kritik av Antinormannismen i den ryska historieforskningen (1879), d. v. s. den riktning, som bestred den ryska krönikans uppgift om Ruriks och varägernas kolonisation. Hjärne betecknar däremot denna tilldragelse som ett historiskt faktum, lika väl bestyrkt som t. ex. Normandies erövring av skandinaviska vikingar. Samma ståndpunkt intager Hjärne i arbetet Från Moskva till Petersburg. Rysslands omdaning, en ganska brett lagd kulturhistorisk skildring, varav emellertid endast två häften utkommo (1888—3589). Sin eminenta lärdom i fråga om Rysslands historia har Hjärne bl. a. dokumenterat genom sin artikel Ryssland i Nordisk Familjebok.
Över 1500-talets svensk-ryska mellanhavanden skrev Hjärne en av sina större avhandlingar: Svensk-ryska förhandlingar 1564—72 (1897), till vars intressantaste partier hör utredningen
