羊因其體型龐大及繁殖緩慢,因此並不是理想的研究對象,也不是常見的模式生物。[9]然而,牠們在個別的科學範疇中卻扮演著重要的角色。例如位於蘇格蘭愛丁堡的羅斯林研究所便利用羊進行了多項基因工程上有突破性發展的研究項目。1995年,兩只稱為梅根和莫拉格(Megan and Morag)的羊便是從已分化的細胞中複製而來。雖然牠們並非使用成年细胞進行複製,但它們的誕生預示著此一技術實際可行。一年後,一只芬蘭多塞特(Finnish Dorset)種,被稱作多利的羊成為了全球焦點,甚至被《科学美国人》雜誌稱作「可能是全世界最出名的羊」誕生[10]。多利是世界上第一只由成年體細胞成功複製的哺乳動物。一年後出現的寶利(Polly)和摩利(Molly)則是同時包含了成年體細胞複製及轉基因技術的一對複製羊。
在有關自然選擇的研究中,在無人的赫塔島上索厄羊(Soay sheep)種群是研究繁殖過程的良好模型。[14]索厄羊種一般有不同的顏色,而研究人員發現深色及體型較大的族群正在減少,而這與一般的經驗相當不同—— 一般體型較大的個體的繁殖能力一般較好。[15]由於在赫塔島上的索厄羊是完全被隔離的,因此是研究此課題的良好例子。[16]綿羊是少數其雄性性取向已被研究的物種,並且深入至分子層面。[17]奧勒冈健康及科學大學(Oregon Health and Science University)的科學家曾就雄羊的同性取向的分子機理進行研究,便引起了廣大的關注及爭議。當中如善待动物组织便曾指它們試圖以此研究基礎去治療羊的同性行為。有參與有關研究的科學家已極力否認有關指控。[18]