Considera-de o hit She Loves You (1963), composto pela dupla Lennon/McCartney e baseado na idéia original de Paul, a primeira grande revolução musical protagonizada pela banda. Se até então, o rock era composto basicamente por 3 acordes simples, batida forte, insistente e uma melodia de fácil memorização, nesta canção, são utilizados acordes dissonantes de sexta maior e sétima maior, até então, possíveis apenas no jazz: Mi menor → La Maior com 7º → Do Maior → Sol Maior (adicionando à 6º). A incorporação da dissonância ao rock, foi o primeiro grande legado do grupo à música popular do século XX. A letra, embora romântica, foge da dicotomia "menino-menina", para a incorporação de um terceiro elemento: O protagonista, um rapaz que avisa ao amigo que a namorada o ama, e que, "com um amor assim, deveria sentir-se feliz". Embora simples, "She Loves You" torna-se o embrião do espírito "paz e amor", que viria a desenvolver-se na segunda metade dos anos 1960. Destaque também para o uso do "Yeah", que viria a tornar-se marca registrada do Rock. A constante busca dos Beatles em criar novos sons a cada gravação, combinada com as habilidades presentes nos arranjos de George Martin e, particularmente, com os conhecimentos técnicos da equipe do estúdio da EMI - como os produtores Norman Smith, Ken Townsend e Geoff Emeric - fez com que a banda influenciasse a forma como a música passou a ser gravada em vários sentidos. O conjunto dessas produções são apresentados em álbuns como Rubber Soul (1965), Revolver (1966) e Sgt. Pepper's Lonely Hearts Club Band (1967).
Os Beatles continuaram a absorver influências mesmo depois de seus primeiros sucessos, encontrando freqüentemente novas avenidas musicais e líricas escutando seus contemporâneos. As influências musicais incluem The Byrds e The Beach Boys, cujo álbum Pet Sounds foi um dos preferidos de McCartney. George certa vez comentou que "Sem Pet Sounds, Sgt. Pepper não teria existido… Pepper foi uma tentativa de igualar Pet Sounds." Outra influência da banda foi Presley, que Lennon chamou de faísca porque ele o fez se interessar pela música:
Utilizando técnicas de estúdio como efeitos sonoros, colocações não-convencionais de microfone e outros instrumentos, loops em teipes, técnicas de double tracking e variações de velocidade em áudios, os Beatles começaram a aumentar as gravações onde seus intrumentos eram utilizados de maneiras que não as convencionais e suas músicas inovaram o rock da época e das outras gerações. Isso inclui naipes de metais e corda, assim como instrumentos indianos como a cítara em "Norwegian Wood (This Bird Has Flown)" e o swarmandel em "Strawberry Fields Forever". Eles também utilizaram precocemente instrumentos eletrônicos, como o mellotron, que McCartney implentou junto com as vozes de flauta na introdução de "Strawberry Fields Forever", e o clavioline, teclado eletrônico que criou um som não-usual em "Baby You're a Rich Man".
Começando com a utilização de um quarteto de cordas - organizada por Martin com a ajuda de McCartney - em "Yesterday" (1965), os Beatles foram pioneiros em atualizar o gênero art music e mostrá-lo de forma moderna, exemplificados em duplo-quarteto de cordas em "Eleanor Rigby" (1966), "Here, There and Everywhere" (1966) e em "She's Leaving Home" (1967). Uma apresentação de Concertos de Brandenburgo, de Bach, mostrada na televisão britânica na época, inspirou McCartney a usar o flautim no arranjo de "Penny Lane". Os Beatles desenvolveram o rock psicodélico com "Rain" e "Tomorrow Never Knows" de 1966, e "Lucy in the Sky with Diamonds", "Strawberry Fields Forever" e "I Am the Walrus" de 1967.
A reunião de música pop com música erudita, presente em "Yesterday", em que os Beatles gravaram rock and roll com acompanhamento de uma orquestra de câmara foi pioneira. Um fator com maior e melhor prestígio ainda está presente em "A Day in the Life", a primeira canção de rock a ser acompanhada por uma orquestra sinfônica. Presente em Sgt.Pepper, a faixa impressionou pelos barulhos e sons estranhos no meio da canção, porque, até então, nada havia de parecido na história do rock and roll. No ano seguinte, em 1968, direcionando o trabalho para o folk e hard rock, em composições como "Rocky Raccoon" ou "Revolution", o grupo voltaria a inovar, com o que para muitos seria o primeiro "Heavy Metal" da história (embora existam outras candidatas ao pódio, como "Summertime Blues", pela banda "Blue Cheer", composição original de "Eddie Cochran"): A canção "Helter Skelter", contida no álbum duplo "The Beatles", popularmente conhecido como "álbum branco". McCartney, inspirou-se no guitarrista "Pete Townshend", da banda "The Who", em 1967, quando afirmou ter sido o último single da banda, "I Can See For Miles", a música mais "alta, suja e barulhenta" que haviam feito até então. Ao ouvi-la, tratou de criar sua própria ópera barulhenta e suja.