En principio interesado por la morfología de la mano de Francis Balfour, Weldon reenfocó progresivamente sus intereses científicos hacia los problemas de variación y correlación orgánica. Comenzó utilizando las técnicas estadísticas desarrolladas por Galton. A partir de entonces, Weldon llegó al convencimiento de que "el problema de la evolución animal es fundamentalmente un problema estadístico". Weldon comenzó a trabajar con el matemático Pearson hasta su obtención de una cátedra de anatomía comparada en 1899.

En 1900 fue redescubierta la obra de Gregor Mendel, lo que desató un conflicto entre Weldon y Pearson y William Bateson, contrario a los biométricos. La polémica afectó a muchos de los aspectos de la naturaleza de la evolución y del valor del método estadístico. El debate se prolongó intensamente hasta la muerte de Weldon en 1906, aunque la polémica general entre biométricos y mendelianos continuó hasta la fundación de la Síntesis moderna en los años treinta.

• K. Pearson (1906) Walter Frank Raphael Weldon. 1860–1906. Biometrika 5: 1–52
• W. B. Provine (1971) The Origins of Theoretical Population Genetics. University of Chicago Press
• E. Magnello (2001) Walter Frank Raphael Weldon, Statisticians of the Centuries (ed. C. C. Heyde and E. Seneta) pp. 261-264. New York: Springer
• Shipley A.E. 1908. Walter Frank Raphael Weldon. Proc Roy Soc Series B 1908 vol 80 pxxv-xli

• " On Certain Correlated Variations in Carcinus moenas" Proceedings of the Royal Society, 54, (1893), 318-329.