Hipotezy Fraisse'go o teoriach drugiego rzędu liczb porządkowych przeliczalnych pokazując, że jest to konsekwencja aksjomatu konstruowalności Gödla. Wraz z Marianem Srebrnym studiował własności tzw. luk (ang. gaps) w hierarchii konstruowalnej.
Informatyka Profesor Marek zajmował się logicznymi podstawami informatyki. We wczesnych latach 1970. nawiązał współpracę z prof. Zdzisławem I. Pawlakiem (1926-2006), z którym następnie badał wprowadzone przez PawlakaZ. Pawlak, Mathematical foundations of information retrieval. Institute of Computer Sciences, Polish Academy of Sciences, Technical Report 101, 8 pages, 1973 pojęcie systemu informacyjnegoW. Marek and Z. Pawlak On the foundations of information retrieval. Bull. Acad. Pol. Sci. 22:447--452, 1974. W konsekwencji tych badań nad systemami informacyjnymi oraz zainteresowań Pawlaka klasyfikacją obiektów, zostało wprowadzone przez Pawlaka pojęcie zbiorów przybliżonych (ang. rough sets)Z. Pawlak, Rough sets. Institute of Computer Science, Polish Academy of Sciences, Technical Report 431, 12 pages, 1981. Pojęcie to studiowane było wspólnie przez Marka wraz z PawlakiemW. Marek and Z. Pawlak. Rough sets and information systems, Institute of Computer Science, Polish Academy of Sciences, Technical Report 441, 15 pages, 1981 oraz przez liczne grono badaczy w wielu państwach świata.