Первые научные исследования Владимира Кирилловича были проведены под руководством профессора И. В. Цимблера и посвящены детскому туберкулезу. В 1960 году В. К. Таточенко защитил кандидатскую диссертацию «Бронхолегочные поражения при первичном туберкулезе у детей». В дальнейшем результаты научной работы в этой области были обобщены в монографии «Бронхолегочный туберкулез у детей» (1970). Пульмонологическое отделение НИИ педиатрии, в котором работал В. К. Таточенко, славилось на всю страну своей уникальностью: здесь впервые были изучены хронические воспалительные процессы в легких у детей (монография «Пневмосклерозы у детей», 1971), внедрено бронхографическое исследование, начато лечение детей с муковисцидозом (монография «Муковисцидоз у детей», 1974).
Владимир Кириллович известен своими работами в области антибиотикотерапии, детской пульмонологии, иммунопрофилактики. Им были разработаны рекомендации по диагностике и лечению детей с острыми лихорадками, основанные на принципах доказательной медицины, принятые Союзом педиатров России и Минздравом РФ. Ключевые звенья рекомендаций - борьба с полипрагмазией и неоправданным использование антибиотиков, обоснование рационального использования антибиотиков.
В.К. Таточенко - автор изданий «Антибиоико- и химиотерапия инфекций у детей. ИПК Континент-пресс. М. 2008», «Противомикробная терапия. Справочник педиатра. Континент пресс М. 2010», а также соответствующих глав в «Российском национальном Педиатрическом формуляре», соавтор «Федерального руководства по использованию лекарственных средств. Выпуски 1Х-ХIV». В 2012 г. им выпущено полностью обновленное издание руководства «Болезни органов дыхания у детей».
