В рамках логического направления в целом был сделан важный шаг к исследованию языка как универсальной принадлежности человека, к созданию универсальной грамматики, к выработке общего метода таких исследований. Однако при этом игнорировались конкретные исторические различия языков мира. Логическое направление в Я. существовало в отдельных проявлениях до конца 19 в., когда на его основе ещё создавались научные грамматики различных языков. В 20 в. это направление находит отражение в школьных грамматиках.
Следующий этап в развитии Я. (с конца 18 в.) характеризуется появлением сравнительно-исторического направления, или сравнительно-исторического Я. Оно начало оформляться как вполне самостоятельная наука и характеризовалось следующими основными принципами: 1) каждый язык имеет свои особенности, отличающие его от других языков; 2) эти особенности познаются в сравнении; 3) сравнение языков обнаруживает у некоторых из них родство — происхождение из общего источника, какого-либо живого языка или мёртвого, «праязыка»; родственные языки группируются в языковые семьи — германскую, славянскую и др., далее — в индоевропейскую; аналогично — в финно-угорскую; семитскую и т. д. (см. Генеалогическая классификация языков ); 4) различие родственных языков может быть объяснено только их непрерывным историческим изменением, что признаётся важнейшим свойством всякого языка; 5) при историческом изменении звуки изменяются быстрее других элементов, их преобразования в пределах одной семьи языков строго закономерны и могут быть четко сформулированы (см. Звуковые законы ). Основные элементы языка (корни слов, аффиксы и грамматические окончания — флексии) сохраняют устойчивость на протяжении тысячелетий; 6) на их основе можно реконструировать в общих чертах схему предшествующего общего языка (как полагали ранее, весь праязык); понятия реконструкции и праязыка послужили мощным стимулом и инструментом исследования языка вообще и конкретных языков. Позднее устойчивость основных элементов языка приведёт учёных к идее языка как самостоятельной системы особого рода, но в 19 в. господствующей была идея существования не целостной системы языка, а его изменяющихся и неизменяющихся элементов — объектов сравнительно-исторической грамматики, которая создавалась с помощью сравнительно-исторического метода .
Сравнительно-исторические идеи как основа нового направления в Я. были первоначально сформулированы Ф. Бонном и Р. К. Раском . Их выразили также Ф. Шлегель , Я. Гримм , А. Х. Востоков и др. «Сравнительная грамматика...» Ф. Боппа (1833) явилась первым обобщающим исследованием, 2-я половина 19 в. характеризуется составлением сравнительно-исторических грамматик различных индоевропейских языков : германских (Я. Гримм), романских (Ф. Диц ) славянских (Ф. Миклошич ) По образцу индоевропейских создаются грамматики других групп и семей, например семитских языков (Э. Ренан) и др. Новое обобщающее исследование, исходящее уже из понятия общего индоевропейского праязыка, — «Компендиум сравнительной грамматики индогерманских языков» А. Шлейхера (1861—62). Под влиянием биологических теорий (см. Дарвинизм ) Шлейхер рассматривал язык как некое подобие развивающегося организма. Эти идеи ознаменовали на короткое время так называемый «биологический натурализм» в Я.
Одновременно — и в разрез — с господствующим историческим направлением формировались взгляды немецкого учёного В. Гумбольдта , который рассматривал каждый язык как самодовлеющую систему, не готовую, а вечно и непрерывно создаваемую, как «деятельность», выражающую «глубинный дух народа». Его идеи оказали большое влияние в 20 в., главным образом на так называемое неогумбольдтианство и структурализм .
В рамках сравнительно-исторического Я. начинает формироваться психологическое направление (работы немецкого учёного Х. Штейнталя и др.). Какие-либо существенные связи с логикой отрицаются; единство человеческого языка объясняется единством психологических законов, а разнообразие языков — особенностями психологии различных народов. К психологическому направлению примыкал создатель одной из крупнейших школ в Я. 19 в. украинский и русский учёный А. А. Потебня . Согласно его концепции, исследование языка открывает единые принципы осознания человеком объективного мира в самом языке, психике, мышлении и художественном творчестве. Мышление эволюционирует в тесной связи с языком по определённым семантическим закономерностям. Важнейшая из них — знаковые замещения, проявляющиеся как в слове («внутренняя форма слова»), так и в семантико-синтаксических трансформациях предложения («заменах частей речи»). В русле сравнительно-исторического психологического Я. приёмы исследования (в особенности реконструкции, изучение форм языка) доводятся до большого совершенства.