设计的概念：一个无尽的回廊，由四条楼梯相连，但可每条楼梯都是向上的，因此可以无限延伸发展，是三维世界里不可能出现的悖论阶梯。于是，诺兰后来拍出了《盗梦空间》，在一个世界中嵌套另一个世界，叠加出一个无限循环。
“其实一直都觉得，电影其实才是最适合表现这些悖论、递归、循环和世界内世界的媒介形式。”诺兰说。
逻辑自洽的超级英雄
为了让这些悖论、递归和循环显得真实可信，诺兰的电影在世界观上总是逻辑自洽的，其设定细节从来都有科学依据。
他在2000年的作品《记忆碎片》就是一例：莱纳德的妻子被歹徒凶残杀害，幸存的莱纳德患上了短期失忆症（这是一种罕见却真实存在的病症），从此他只能记住10分钟以前发生的事情。莱纳德只能靠一些零碎的线索来回忆他和妻子的过去，但他脑海中不时冒出的记忆碎片则让他对周遭的人充满了怀疑，仿佛世界都在与他作对。其他的导演或许会将这部片子拍成对人性的讨论，或者引发社会性戏剧事件，但在这部影片的最后，我们会发现，莱纳德其实一直在进行自我欺骗—莱纳德知道他自己过不了多久就会遗忘所发生的事情，于是他故意给未来的自己留下了虚假的线索，误导自己往错误的方向“回忆”。当电影结束的时候，我们会沿着诺兰的逻辑明白，记忆是一种不可信任的东西。
《蝙蝠侠》三部曲是诺兰科学化的另一个体现。布鲁斯·韦恩与蝙蝠侠的身份割裂，以及他的行为模式，完全符合发展心理学中关于童年创伤和价值观塑造的理论，而社会大众对蝙蝠侠的反应变化也相当符合真实世界的情况。更重要的是，蝙蝠侠本身是一个完全“自制”的超级英雄：他的能力完全来自于科学技术，而不是出于科学不能解释的意外或者变异；蝙蝠侠所拥有的所有科技，都基于现实的发展，是合理的“预言”，而不是纯粹的“幻想”。
从这个角度来说，《盗梦空间》或许是一个例外，因为它虽然是科幻，但它的设定本身却并不基于任何一个我们已知的科学理论，也许只跟“清醒梦”搭了一点儿边：在少数情况下，人能够在梦中意识到自己在做梦，并有意识地引导梦境，而这种状况就叫做清醒梦。但是，清醒梦显然不足以支撑《盗梦空间》的世界观设定。
如果换一个导演，采用含糊的方式设置梦境，比如说在你的梦境中随便指定一个人为“母亲”，不管她与你的母亲有多么不像，你也会相信她。这其实也说得通，因为在大多数梦境里，我们意识不到自己在做梦，也对梦中的种种荒谬之处视而不见。然而，如果是那样的话，整场电影可能就会变成一场纯粹的幻想，无法让观众感到信服。于是诺兰设定出“主体映射”，如果梦境的引导者故意设置出过于不合逻辑之处，那么作梦的人的潜意识会对引导者发起攻击。通过这种方式，电影在现实世界和梦境世界中都实现了逻辑自洽。
与《盗梦空间》相反，《星际穿越》则是一个彻底的硬科幻作品。其理论基于天体物理学家基普·索恩的虫洞理论，还有弯曲的时空、多重维度，以及黑洞导致的时间稀释等等，全部都是天体物理学中的前沿理论—《星际穿越》甚至连黑洞的特效建构都基于索恩的研究和公式，科学内核的“硬度”可想而知。当然，索恩的理论即使是在科学界也是相当有争议的，但这至少比空泛的妄想要靠谱得多。至少，根据诺兰本人的说法，就连史蒂芬·霍金也对《星际穿越》表示了满意，尽管诺兰表示“没敢去问霍金对其科学理论的看法，因为那肯定会是自找麻烦”。
拆穿不可知论
诺兰一直都是一个非常确定的人。他是坚定的禁烟分子，于是你从来不会在他的电影里看见一个正面角色吸烟；他也没有复杂的恋爱经历，他在大学时期的女朋友是艾玛·托马斯，而艾玛现在是他的妻子，也是一个制片人和他的商业搭档。
这种确定也带入到诺兰的电影之中，无论他拍摄的题材有多么带有神秘色彩，最终都会有一个确定的真相。他不相信奇迹或者更高的精神力量，而拆除这些不可知论，似乎是他的一大乐趣。这一点，在《致命魔术》中体现得尤为明显。
安吉尔和波登是带有神秘色彩的传奇魔术师。波登有一个表演叫“The Transported Man”，他能够走进一扇门里，然后在下一秒，从远处的另一扇门出来。面对这种 “不可能的奇迹”，安吉尔拼命想找出他的秘密。尽管有人跟安吉尔说，波登一定是用了一个替身，他应该是有一个双胞胎，但安吉尔却坚持认为，真相不可能会如此简单。而在波登最终透露自己的秘密时，安吉尔才虚弱地承认真相确实如此简单，只不过，“你希望它是更复杂更厉害的东西。”
在这个故事里，安吉尔像是一个被小心翼翼处理过的不可知论者，他就像是那些坚持智能设计论的人一样，认为进化论太简单，“而你希望它是更复杂更厉害的东西”。在电影的最后一幕中，安吉尔对波登说：“你永远不明白我们为什么做这个。观众其实知道真相，世界是很简单的，而且很糟糕，一直都是如此。但如果你能够骗过他们，哪怕只有一秒，你也能让他们有所幻想。”
但对于唯物主义者来说，意义或目的其实不是某种精神寄托，而是探索本身。在《星际穿越》之中，诺兰将宇宙的神秘化作确定的理论。诚然，即使是在这个电影中，宇宙仍有绝大部分尚未被我们了解，但如果你能借由这部电影窥见宇宙的秘密，哪怕只知道一点，哪怕只有一秒，你也会对更广泛的宇宙产生兴趣。
电影始终都是诺兰用来表达自己和布道的方式。
时间回到1977年，小诺兰在伦敦最大的银幕前看完了《星球大战》和《2001太空漫游》，心中充满了对电影的敬畏。“我始终记得当时的心情，”诺兰说，“如果我能够得到一个机会，能让今天的观众经历一次我当时的感受，那么我会竭尽全力去做到。”