Существует огромное число эмпирических проверок модели ценообразования опционов Блэка-Шоулза. В большинстве случаев результаты исследований оказываются положительными и свидетельствуют, что стоимость опциона, полученная с использованием модели Блэка-Шоулза, достаточно близка фактическим ценам на опционы. В то же время отмечается, что иногда, хотя и редко, эмпирические проверки свидетельствуют не в пользу модели. Например, Геске и Ролл (Geske and Roll, 1984) утверждали, что эмпирические данные свидетельствуют о неудачных попытках с помощью модели Блэка-Шоулза объяснить возможное досрочное исполнение американских опционов "колл" на акции, по которым выплачивают дивиденды.

Уэйли (Whaley. 1984) изучил эффективность формулы Блэка-Шоулза относительно более сложных формул оценки стоимости опционов, которые применимы к досрочному исполнению опциона. Полученные им факты показывают, что формулы, которые позволяют рассчитать стоимость опциона при досрочном исполнении, более точны по сравнению с формулой Блэка-Шоулза. Формула Блэка-Шоулза, по-видимому, более эффективна для опционов на акции с высокими дивидендными платежами. С другой стороны, формулу, справедливую для американских опционов "кол;!", вероятно, с успехом можно применять для прогноза цен опционов на акции как с высокими, так и с низкими дивидендами.

В более поздней статье Рубинштейн (Rubinstein. 1994) указывал, что эффективность модели Блэка-Шоулза в последние годы несколько снизилась в том смысле, что опционы на одни и те же акции с одной и той же датой истечения, которые должны бы иметь одинаковую подразумеваемую изменчивость, фактически проявляют различные подразумеваемые изменчивости при колебании курса акций. Он объяснял это повышением страха перед крахом рынка, подобного краху 1987 года, и отметил, что в соответствии с этой гипотезой опционы "пут" без выигрыша оцениваются выше (т.е. с более высокой подразумеваемой изменчивостью), чем другие опционы "пут". Рубинштейн предлагает метод, который расширит границы применения модели оценки стоимости опционов и позволит решить эти проблемы.