A tudatelmélettel foglalkozó – és a tudatelmélet fogalmát bevezető – egyik első kísérleti munka (Premack–Woodruff, 1978) érdekes módon nem embernél, hanem csimpánzoknál vizsgálta azt, hogy képesek-e mentális tudatállapotok felismerésére. A bemutatott eredményeket sok kritika érte, és egészen a legutóbbi évekig (lásd Krupenye et al., 2016) nem is sikerült meggyőző eredményt találni arra, hogy más fajok is rendelkezhetnek tudatelmélettel. Ezzel együtt azonban két okból mégis alapvető fontosságú munkaként tekinthetünk a mai napig is David Premack és Guy Woodruff (1978) kísérletére. Az egyik ok, hogy közvetett módon rámutatott, hogy a tudatelmélet – ha nem is humánspecifikus, de – az emberi észlelésre és gondolkodásra nagy hatást gyakorló képesség. A másik ok, hogy az első kísérlet rengeteg olyan munkát inspirált, amely a mai napig meghatározza azt, hogy miként gondolkodunk a tudatelméleti képességről, annak fejlődéséről és arról, hogyan érdemes azt vizsgálni.

Premack és Woodruff (1978) kísérletére adott válaszában Daniel Dennett (1978) amellett érvelt, hogy a tudatelméleti képesség legmeggyőzőbben akkor bizonyítható, ha azt vizsgáljuk meg, hogy képes-e valaki másoknak hamis vélekedést tulajdonítani. Hamis vélekedéssel akkor rendelkezik valaki, ha biztos valamiben (például, hogy hova tett egy tárgyat korábban), de ez a tudása a valóságnak nem felel meg (például mert időközben valaki más áthelyezte a tárgyat egy másik helyre). Hamis vélekedést tulajdonítani azt jelenti, hogy bár a megfigyelő ismeri a valóságot (ismét csak: a tárgy helyét), de egyben azzal is tisztában van, hogy a személy, akit lát, nincs ezzel tisztában. A hamis vélekedés tulajdonítása tehát azt igényli, hogy valaki képes legyen egymással ellentmondásban lévő információkat észben tartani; míg ő maga jól tudja, hogy mi a helyes válasz, azt is felismeri, hogy mások ezt nem tudják. Ez alapján képes lehet mások viselkedésének előrejelzésére, vagyis annak felismerésére, hogy a másik személy a saját tudása alapján fog cselekedni és nem pedig a valóságnak megfelelően. Ez a képesség a hétköznapi életben sokszor tetten érhető. Ha egy óvodás olyan mesefilmet néz, amelyben a főszereplő nem tud róla, hogy valaki csapdát állít neki, a gyerek felismeri az ebben rejlő konfliktust, és nem várja el, hogy a főszereplő is tudja, amit ő nézőként tud. A hamis vélekedés tulajdonítása és az ez alapján történő viselkedés-előrejelzés azért központi jelentőségű a tudatelmélet megértése kapcsán, mert a megfigyelő számára nincs olyan közvetlenül észlelhető információ, amely segítheti a másik tudatállapotának megértését. Az érzelmek, vágyak, preferenciák esetén a látható viselkedés (például érzelemkifejezések) vagy a releváns tárgyak (például céltárgy) jelenléte segítséget nyújthat egy személy viselkedésének megjóslásában. Ha például egy gyerek látta, hogy korábban valaki mindig a zöldséget választotta ahelyett, hogy kekszet evett volna, azt fogja feltételezni, hogy ha az illető ételt kér, akkor a zöldségre és nem a kekszre gondol abban a helyzetben, amikor ez a két étel van jelen (Repacholi–Gopnik, 1997). A hamis vélekedés tulajdonításánál ilyen látható segítség nincs. Ennek során meg kell érteni, hogy egy másik személy milyen tudással rendelkezik, ezt a tudást a memóriában fenn kell tartani, és ez alapján mondani meg az ő jövőbeli viselkedését. A hamis vélekedés tehát nem az egyetlen mentális tudatállapot, amelyet felismerünk másokban, azonban Dennett (1978) szerint az egyetlen olyan, amely meggyőzően bizonyítja, hogy valaki valóban rendelkezik tudatelmélettel, és nem csupán néhány kulcsinger alapján képes mások jövőbeli cselekedeteit megjósolni.

Dennett kritikájának hatására a későbbi tudatelméleti vizsgálatok meghatározott irányt vettek. A kutatók célja az lett, hogy kimutassák a hamis vélekedés tulajdonításának képességét, és egyben azt is feltárják, hogy a fejlődés során mikor jelenik ez meg. Klasszikus kísérletükben Heinz Wimmer és Josef Perner (1983) egyszerű feladatot adott óvodáskorú gyerekeknek. A résztvevőknek azt kellett megmondaniuk, hogy egy mese főszereplője hol fog egy tárgyat keresni azt követően, hogy a főszereplő ezt elrejtette valahová, de később másvalaki ezt a tárgyat új helyre tette. Kísérletük arra az alapfeltevésre épült, hogy ha valaki képes megfelelő kommunikatív választ adni egy hamis vélekedést tesztelő kérdésre, az meggyőzően igazolja, hogy valóban rendelkezik tudatelmélettel. Az eredményeik azt mutatták, hogy a hamis vélekedés tulajdonítására való képesség nagyjából négy-öt éves korban jelenik meg. Ekkor válnak a gyerekek képessé arra, hogy megmondják, hogy a főszereplő nem ott fogja keresni a tárgyat, ahova azt áthelyezték a tudta nélkül, hanem azon a helyen, ahol ezt a tárgyat eredetileg hagyta. Ez egyben azt is jelenti, hogy csak a négy-öt évesnél idősebb gyerekek képesek megérteni, hogy egy másik személy viselkedését nem a valóság (a tárgy tényleges helye), hanem a valóságról való tudása befolyásolja. Vizsgálatuk előfeltevése egyben azt is sugallja, hogy az emberen kívül más fajok nem rendelkeznek tudatelmélettel, hiszen más faj nem képes humán kommunikációra (bár a kommunikáció alapjául szolgáló egyes kulcsingereket felismerheti (lásd Tauzin et al., 2015a; 2015b; 2016). Számtalan későbbi kísérlet megerősítette Wimmer és Perner (1983) eredeti kísérletének eredményeit. Ezek a tanulmányok mind arra utalnak, hogy négyéves kor alatt nincs hamisvélekedés-tulajdonítási képesség az embernél, tehát felnőtt értelemben vett tudatelmélet sincsen. A kisebb gyerekek tehát nem – vagy csak nagyon korlátozott mértékben – képesek másoknak mentális tudatállapotokat tulajdonítani, és azt megérteni, hogy ezek a mentális tudatállapotok irányítják a viselkedésüket.