Формула біхевіоризму була чіткою і однозначною: стимул - реакція. Питання про ті процеси, які відбуваються в організмі та психічному устрої між стимулом і реакцією, не брали до уваги.

В основі такої позиції - упереджена філософія позитивізму: переконання в тому, що для наукового факту характерна безпосередня спостережливість. Як зовнішній стимул, так і реакція були доступні для спостереження кожному, незалежно від його теоретичної позиції. Тому зв´язок «стимул - реакція» є, відповідно до радикального біхевіоризму, непорушною опорою психології як точної науки.

Тим часом у колі біхевіористів з´явилися видатні психологи, які поставили цей постулат під сумнів. Першим з них був американець Едвард Толмен (1886-1959), який вважав, що формула поведінки має складатися не з двох, а з трьох членів, і тому виглядати так: стимул (незалежна змінна) - проміжні змінні - залежна змінна (реакція).

Середня ланка (проміжні змінні) - ніщо інше, як недоступні прямому спостереженню психічні моменти: очікування, установки, знання.

Наслідуючи біхевіористську традицію, Толмен проводив досліди над щурами, які шукають вихід з лабіринту. Головний висновок цих дослідів такий: на основі поведінки тварин, яку чітко контролює й за якою об´єктивно спостерігає експериментатор, можна достовірно встановити певну залежність. Її суть у тому, що поведінкою керують не ті стимули, які діють на тварин у цей момент, а особливі внутрішні регулятори.

Поведінці передують очікування, гіпотези, пізнавальні (когнітивні) «карти». Ці карти тварина вибудовує сама, за ними вона орієнтується в лабіринті. На основі цього тварини, яких запустили в лабіринт, дізнаються, «що куди веде». Твердження про те, що психічні образи є регулятором дії, було обґрунтовано в гештальттеорії. Врахувавши її уроки, Толмен розробив власну теорію, яку назвав когнітивним біхевіоризмом.

Інший варіант необіхевіоризму належав Кларку Халлу (1884-1952) і його школі. Він ввів у формулу «стимул - реакція» середню ланку, а саме - потребу організму (харчову, сексуальну, у сні тощо). Вона додає енергії поведінці, створює незримий потенціал реакції. Цей потенціал розряджається під час підкріплення (поняття, яке К. Халл запозичив у І.П. Павлова), і тоді реакція закріплюється й організм чогось навчається.