Развитие высшей формы памяти, как утверждает Леонтьев, идет по двум линиям – отдельным, но взаимосвязанным друг с другом. Это развитие происходит, во-первых, по линии усовершенствования внешних средств запоминания (в истории человечества эта линия прослеживается прежде всего в появлении и развитии письменности, и она не является здесь предметом исследования); во-вторых, по линии развития собственно высшей логической памяти, что одновременно ведет к соответствующему «ослаблению» «естественной» памяти. Необходимость перехода к опосредствованной памяти возникает при решении субъектом новых задач в условиях коллективной совместной деятельности (общество поручает индивиду что-либо запомнить). Аналогично для решения специальных общественных задач возникает и произвольное внимание.
Один из графиков, в наглядной форме представивший результаты некоторых проведенных под руководством А.Н. Леонтьева экспериментов, получил название «параллелограмм развития» (см. наст. изд., с. 83, 85) и вошел во многие учебники психологии. Этот график представляет собой обобщение результатов прежде всего второй и третьей серий экспериментов – серии запоминания слов без использования внешних вспомогательных средств (картинок) и серии запоминания аналогичных слов при помощи этих средств – на трех группах испытуемых (дошкольники, младшие школьники и студенты). У дошкольников запоминание по обеим сериям было одинаково непосредственное, поскольку даже при наличии карточки ребенок не умел использовать ее в инструментальной функции; у взрослых запоминание, напротив, было одинаково опосредствованное, поскольку и без карточек взрослый запоминал материал с использованием внутренних средств. У младших же школьников процесс запоминания с помощью внешних средств приводил к существенному повышению его эффективности, в то время как запоминание без таковых по эффективности было ненамного больше, чем у дошкольников, поскольку внутренние средства запоминания у младших школьников еще отсутствовали. Аналогичный «параллелограмм» был получен при обобщении результатов экспериментов на внимание. Таким образом, эмпирические исследования А.Н. Леонтьева убедительно подтвердили гипотезу Л.С. Выготского о том, что развитие высших форм психических процессов идет через использование стимулов-знаков. Сами стимулы-знаки в процессе этого развития превращаются из внешних во внутренние.