Ян Тинберген родился и вырос в очень талантливой семье: один его младший брат (Николас) впоследствии получил Нобелевскую премию по медицине, а другой (Лююк) стал известным орнитологом. Самого Яна сначала интересовала физика, которую он и изучал в Лейденском университете. Однако его докторская диссертация, защищенная в 1929 году, была посвящена уже проблемам нахождения экстремума как в физике, так и в экономике. После этого его научные интересы все больше смещались в экономическую плоскость.
В своих работах Тинберген одним из первых начал применять в экономическом анализе сложный математический аппарат. Первым результатом такого подхода стала «паутинообразная модель», объясняющая регулярные циклические колебания производства некоторых товаров и цен на них. Свое название она получила из-за того, что график кривых, отражающих изменения цен, похож на паутину.
По заказу Лиги Наций Тинберген разработал статистический аппарат множественной регрессии. В его основе лежала идея о том, что будущие биржевые котировки можно с достаточно высокой точностью предсказать на основании текущих, используя статистические методы. Эти работы стали во многом основополагающими в новой научной области — эконометрике. За них Ян Тинберген, вместе со своим коллегой, норвежцем Рагнаром Фришем, и получил в 1969 году Нобелевскую премию по экономике, тогда только что учрежденную.
Интереснейшая дискуссия развернулась между Тинбергеном и другим крупнейшим экономистом, Милтоном Кейнсом. Последний считал, что аккуратное математическое моделирование в экономике — это еще не все, значение также имеет «искусство выбора соответствующих моделей» в постоянно меняющихся условий. Этот спор оказывает влияние на экономическую науку до сих пор.