Начало орнитологических исследований, проводимых на территории Ильменского заповедника можно отнести к концу XVIII века. В 1768-1770 гг. опубликованы некоторые сведения по результатам экспедиции Академии наук, которую возглавлял П. С. Паллас.Начиная с 1821 года проводится изучение авиафауны Оренбургского края и южных районов Челябинской области Э. А. Эверсманом (1866), Н. А. Зарудским (1888), П. П. Сушкиным (1897, 1901).

В 1919 году на территории Ильменских гор работал С. А. Теплоухов. За непродолжительный период наблюдений он отметил 95 видов птиц, из которых гнездился 81 вид. В 20-х годах С. И. Снигиревский привел данные по видовому составу птиц Ильменского заповедника и прилегающей территории. Им было зарегистрировано 210 видов и подвидов птиц, из которых 150 гнездилось, 21 вид были пролетными и зимующими, 25 залетных, для 14 видов гнездование не было доказано. С. А. Северцев собирал в 30-х годах в Ильменском заповеднике материал по количественным учетам тетеревиных птиц. Длительное время в Ильменском заповеднике работал С. Л. Ушков. Им описаны 199 видов птиц, из которых 135 гнездится, на пролете отмечен 31 вид и 26 залетных видов, у остальных гнездование не доказано. Экологию и поведение синичьих стай изучал А. А. Герке (1932). В 70-х годах В. Н. Гурьевым были прослежены изменения в орнитофауне Ильменского заповедника за 50 лет (1978), приведены сведения по численности и биомассе птиц (1974, 1975). Н. Е. Зубцовским и В. Н Гурьевым опубликованы материалы о численности и биотопическом распределении птиц (1979), Н. Е. Зубцовским – материалы об эффективности размножения птиц (1974, 1979, 1981). Данные о питании птиц приводились Н. Е. Зубцовским (1978), Ю. И. Коробейниковым (1975) и А. Л. Давыдовым (1977).

Начиная с конца 80-х годов проблеме инвентаризации фауны птиц посвящены работы В. Д. Захарова. Им до настоящего времени проводятся работы по анализу сообществ птиц наземных местообитаний. Прослежена динамика обилия и видового разнообразия птиц в Ильменском заповеднике за 13-летний период (1985-1998 гг.). Сведения по водоплавающим птицам приведены в монографии Н. С. Гордиенко «Водоплавающие птицы Южного Урала». В 2006 г. вышла в свет обобщающая монография В. Д. Захарова «Птицы Южного Урала», в которой изложены результаты многолетних исследований авиафауны и населения птиц Южно-Уральского региона и в том числе территории Ильменского заповедника. В видовых очерках приведены сведения по распространению, фенологии и биологии размножения. Рассмотрены показатели обилия видов в различных местообитаниях, приведена кадастровая оценка запасов гнездящихся птиц. Проанализирована внутригодовая динамика населения птиц лесных местообитаний. Показана важная роль особо охраняемых природных территорий Южного Урала в сохранении видового разнообразия птиц.

Данные о численности, фенологии водно-болотных и птиц наземных местообитаний и в т.ч. хищных птиц приводятся в ежегодных отчетах «Летопись природы Ильменского заповедника (начиная с 1940 г. и по настоящее время).