1月1日、4枚目の日本フルアルバム『D×D×D』を発売し、前作に続きオリコンで1位を獲得。月末から約半年間、日本全国アリーナツアー「SHINee WORLD 2016 〜D×D×D〜」を行った。7月、テミンがミニアルバム『さよならひとり』で日本ソロデビューを果たした。10月に、5枚目のミニアルバム『1 of 1』を発売。本作のコンセプトはレトロで、タイトル曲「1 of 1」は韓国の90年代に流行したニュージェックスイングジャンルの曲。レトロコンセプトに合わせてアルバムはカセットテープでも発売された。このカセットテープは当初1000個限定だったが、一日で完売したため、最終的には5万枚が追加生産されている。オンユは足を負傷していたため、ミュージックビデオのダンスパートには参加できなかった。常に時代の先端をいくコンテンポラリーバンドと標榜しているにも関わらず、「レトロ」という相反するコンセプトについてジョンヒョンは次のように説明している。レトロに戻るということ自体が危険な決定かもしれないが、SHINeeならではのカラーやシグネチャーキャラクターをうまくかぶせ、レトロを解釈しようと思い挑戦した。10代や20代にとってはレトロになじみが薄いこともあり、よりおもしろく感じられるのではないか。もしかしたら考えてもいなかった反応を得ることができるかもしれない。30代と40代には思い出を引き出す対象になるかもしれないと予想した。実際、私たちはコンテンポラリーバンドを掲げているため、復古風、つまり以前の何かに戻ることに対する心配もあったが、私たちだけのカラーでレトロを解釈することができると考える。 — ジョンヒョン12月には、「SHINee WORLD」第5弾公演である「SHINee WORLD V」を横浜アリーナで開催。「SHINee WORLD」の日本公演は、2010-2011年に行われた第1弾振りということもあり、チケットは入手困難を極めた。また2016 FNS歌謡祭 第2夜に出演し、「ワンダフル・クリスマスタイム」と「Everybody」を披露、久々の日本地上波テレビゴールデンタイムの出演となった。
2014年は韓国でのカムバック活動はなかったが、3月にキーがINFINITEのウヒョンとユニット「Toheart」を結成しデビュー。さらに8月にはテミンがミニアルバム『ACE』でソロデビューした。また3月からは、約1年9ヶ月ぶりとなる三度目の単独コンサートツアー「SHINee WORLD III」を開催し、初めての南米公演も行われた。日本では9月24日に3枚目のフルアルバム『I’m Your Boy』を発売し、オリコンチャートでシングル・アルバムを通して自身初となる週間1位を獲得した。また本作を引っさげて、自身最大規模となる全国ホール・アリーナーツアー「SHINee WORLD 2014〜I'm Your Boy〜」を行なった。
3月24日、1年6ヶ月ぶりとなる4枚目のミニアルバム『Sherlock』が発売された。タイトル曲「Sherlock」は「Clue」と「Note」の2曲を組み合わせたハイブリッドリミックス楽曲で、当時の韓国歌謡界では珍しかった。シャーロックとは、シャーロック・ホームズのことを指し、MVも探偵活劇風に作られている。振付師にはマイケル・ジャクソン、カイリー・ミノーグ、ジャネット・ジャクソンらと共に仕事をしたトニー・テスタを招いた。ステージ前方に大股で闊歩していくダンスが特徴である。「Sherlock」はローリング・ストーンの「史上最高の男性グループ曲50」で12位にランクインしたり、SHINeeにとっての重要な分岐点のひとつに挙げられることもある。4月から、日本で初めてのアリーナツアー『SHINee THE FIRST JAPAN ARENA TOUR “SHINee WORLD 2012”』を開催。全国7都市全20公演で、約20万人を動員した。10月10日、初の日本オリジナル楽曲「Dazzling Girl」を発売。ジャケットとビデオクリップにはファッションデザイナーの丸山敬太とヘアメイクの冨沢ノボルが参加した。
テグマークの研究の中心分野は宇宙論である。しばしば実験家とも協力しながら、観測結果と理論的分析を合わせ、宇宙モデルとそれが取りうる自由なパラメーター（物理定数）に対する束縛条件を与えることを研究している。200以上の論文・著作を持ち、その内の9つは500回以上引用されている。情報理論に基づくデータ分析ツールを開発し、それをCOBEやQMAPやWMAPなどの宇宙マイクロ波背景放射調査、また Las Campanas Redshift Survey や2dF銀河赤方偏移サーベイやスローン・デジタル・スカイサーベイのような銀河の赤方偏移の調査の分析に応用した。Daniel Eisenstein と Wayne Hu と共に、宇宙の標準ものさしとしてバリオン音響振動を使うアイデアを提唱している。Angelica de Oliveira-Costa と Andrew Hamilton と共に、WMAPの観測データの中に、anomalous multipole alignment があることを発見した。これは "axis of evil（悪の枢軸）"と呼ばれることがある。ハンス・モラベックと Bruno Marchal によって提案された量子自殺の思考実験を発展させた。またマルチバースに関する数学的な議論を行った。意識についての説明に量子効果を利用する理論（量子脳理論）を唱えている人々、たとえばロジャー・ペンローズやステュワート・ハメロフなどに対する強い批判を行っている。テグマークは数学的宇宙仮説の提唱者としても知られている。数学的宇宙仮説とは「数学的に存在できるものは、物理的に実在する」という単純な主張である。これはある種の形而上学であるが、一切の自由なパラメータなしですべての可能な数学的構造が、物理的に実在することを主張する（自由なパラメータが無いのは、自由度と呼べるようなものが仮にあるなら、そのすべての場合に渡る物理的宇宙が実現されていると考えるためである）。つまりこれはある種の多元宇宙論である。そうした多数の宇宙の中で、自己意識を持ちうるだけの部分構造（self-aware substructures: SASs）を持つことができるほどに複雑な宇宙においては、それら自己意識を持つ部分構造たちが、自分たちが物理的な「実在の（real）」世界に居ることを見出すことになるだろう、とテグマークは示唆する。これが数学的宇宙仮説（Mathematical universe hypothesis）である。論文 "The mathematical universe（数学的宇宙）"と、そのショートバージョンである"Shut up and calculate（黙って計算しろ）"の中で内容が述べられている。