Область научных интересов — историография всеобщей истории, биоисториография (Дунаевский написал серию очерков о выдающихся ученых-историках: Михаиле Алпатове, Борисе Вебере, Вячеславе Волгине, Николае Карееве, Евгении Косминском, Александре Молоке, Милице Нечкиной, Сергее Кане, Вениамине Хвостове и др.), Отечественная война 1812 года (анализ отдельных сражений, портреты участников и полководцев, изучение вклада народов России в борьбу с нашествием французов и др. Например, Дунаевский был ответственным редактором «Указателя советской литературы по Истории Отечественной войны 1812 года») и творческое наследие Евгения Тарле по этой теме (Дунаевский занимался им совместно с Евгением Чапкевичем: написал предисловие к книге Чапкевича «Евгений Викторович Тарле», работу (в соавторстве с Чапкевичем) «Тарле и литература», руководил сборником «Из литературного наследия Е. В. Тарле», издал монографию Тарле «Наполеон» и сопроводил её статьями «О наполеоновской историографии» и «Е. В. Тарле и его книга о Наполеоне», издал монографию Тарле «Талейран» и сопроводил её предисловием «Талейран: время и образ», издал монографию Тарле «Нашествие Наполеона на Россию» и сопроводил её статьями «Михаил Илларионович Кутузов — полководец и дипломат», «Вторжение Наполеона», «Москва в Отечественной войне 1812 года» и «Книга о наполеоновском походе в Россию», заметкой о книге Карла фон Клаузевица «1812 год» и послесловием (совместно с Чапкевичем) «Навеки в памяти народной»).