Formålet med denne artikel er at karakterisere didaktisk modellering som en undersøgelseslogik i matematikkens didaktik. Vi beskriver og reflekterer over forskellige faser i en erkendelsesrettet systematisk undersøgelse. Inspireret af den matematiske modelleringsproces beskrives hvorledes det at tænke i modeller og modellering kan være meningsfuldt i den forbindelse. Vi diskuterer begrundelserne for at vælge didaktisk modellering og sammenligner tilgangen med designbaseret uddannelsesforskning og kritisk matematikundervisnings-forskning.