Het nadeel van de ad hoc onderzoek is dat het slechts om één of hooguit twee momentopnames gaat. Daarmee is niet goed vast te stellen hoe iets zich in de tijd ontwikkeld. Onderzoeksdesigns die daaraan tegemoet komen zijn de zogenaamde longitudinale onderzoekingen. Het zijn uitbreidingen van alle andere onderzoeksdesigns. Ze worden gebruikt om trends te volgen zoals de aandelenkoersen, of het aantal inbraken in een gemeente of een stadswijk. In een gebruikelijke opzet ontstaat het volgende schema:

Uiteraard is het aantal groepen niet beperkt tot twee, maar is het aantal te onderscheiden groepen onbeperkt. Ook het aantal voor- en nametingen is niet beperkt tot vier. Tevens is het niet strikt nodig dat er een gebeurtenis X is: het zou ook wel eens gewoon om een ontwikkeling kunnen gaan die in kaart wordt gebracht. Als men een trend wil volgen is een controlegroep niet nodig. Voor het uitsluiten van alternatieve verklaringen blijft het evenwel zinvol om een controle groep in het onderzoeksdesign op te nemen.

De kracht van het longitudinale onderzoeksontwerp werd al door Campbell & Stanley (1966) aangetoond door enkele mogelijke uitkomsten te bedenken (zie ook Swanborn 1990):

Longitudinaal onderzoek staat ook wel bekend als cohortonderzoek en komt in diverse disciplines voor: economie (aandelenverloop), de geneeskunde (kans op het krijgen van ziekten), het onderwijs (het lerende kind), meteorologie (weerkunde), verkeer (files), etc. Het voordeel is dat de onderzoeker minder afhankelijk is van het ene specifieke meetmoment. Het nadeel is, dat het een langdurige aangelegenheid is, en dus kostbaar. Een ander groot nadeel is dat de leden die in de groep zitten uitvallen (mensen verhuizen, hebben geen zin meer om aan het onderzoek deel te nemen, gaan dood, etcetera). Om aan dat soort  bezwaren  tegemoet te komen wordt wel eens cross-sectioneel onderzoek voorgesteld.