Este artigo é uma revisão sobre a trajetória de desenvolvimento do pensamento científico nos estudos de biologia de populações de pequenos mamíferos liderados pelo Prof. Rui Cerqueira ao longo da sua carreira. A multidisciplinaridade juntando ecologia, demografia, genética, epidemiologia, biogeografia, taxonomia e sistemática, e as abordagens diferenciadas norteadas por perguntas ecológicas relevantes sempre estiveram presentes em seus projetos de pesquisa, o que permitiu os avanços de conhecimento aqui descritos. São relatados três estudos empíricos de biologia de populações de longo prazo: o estudo na Restinga de Barra de Maricá, RJ, pioneiro em diversos aspectos na época; o estudo no Município de Sumidouro, RJ, desenvolvido em conjunto com a Fundação Oswaldo Cruz, RJ, relacionado à participação dos roedores silvestres na dinâmica de transmissão da esquistossomose; e o estudo na localidade do Garrafão, Município de Guapimirim, RJ. Este surgiu a partir de idéias geradas no trabalho da Restinga de Barra de Maricá sobre os movimentos e estruturas populacionais de algumas espécies de marsupiais, e ainda está em andamento, sendo um dos estudos de dinâmica populacional de pequenos mamíferos mais longos realizados no Brasil. Resultados importantes e inéditos foram obtidos nestes três projetos a partir da técnica de captura-marcação-recaptura que permitiram a obtenção de dados de alta qualidade. Os estudos do Prof. Cerqueira fizeram com que a mastozoologia brasileira, e em especial a biologia de populações de pequenos mamíferos, atingisse um nível de excelência internacional, tanto em termos de geração de conhecimentos novos e formação de recursos humanos, quanto em termos de progresso e sofisticação das metodologias e análises. Palavras-chave: demografia; dinâmica de populações; genética de populações; marsupiais; roedores.