Fama và French xây dựng 25 danh mục chứng khoán dựa trên việc phân loại theo quy mô (5 nhóm) và BE/ME (5 nhóm). Hai ông tách ra từng cặp nhân tố để hồi quy để tìm ra mô hình lý giải tốt nhất TSSL chứng khoán. Quá trình xây dựng mô hình gồm ba bước: Hồi quy TSSL theo RM-RF, hồi quy theo HML và SMB, và kết hợp hồi quy RM-RF, SMB, HML. Với mô hình gồm cả ba nhân tố thì có 21/25 danh mục có R2 > 0.9 và giá trị R2 nhỏ nhất là 0.83. Fama và French cũng nghiên cứu hai nhân tố của thị trường trái phiếu có liên quan đến TSSL chứng khoán, đó là kỳ hạn và rủi ro vỡ nợ (Danh mục mô phỏng TERM: Chênh lệch giữa TSSL trái phiếu - kỳ hạn dài và TSSL tín phiếu - kỳ hạn ngắn; và danh mục mô phỏng DEF: Chênh lệch TSSL trái phiếu doanh nghiệp và TSSL trái phiếu kho bạc). Kết quả là mô hình 5 nhân tố cũng cho ra cùng giá trị R2 và cùng một α (hệ số chặn-intercept) như mô hình 3 nhân tố; chứng tỏ mô hình 3 nhân tố là phù hợp để giải thích TSSL chứng khoán.
Mô hình trên mẫu của Fama-French ở thị trường Mỹ thời gian 1963-1991 đã cho thấy một mối quan hệ ngược chiều giữa quy mô và TSSL trung bình, và một mối tương quan cùng chiều mạnh hơn của BE/ME với TSSL trung bình, có nghĩa là BE/ME có tác dụng giải thích TSSL chứng khoán nhất quán hơn so với nhân tố quy mô. Với cùng một nhóm danh mục con BE/ME (ngoại trừ nhóm danh mục con có BE/ME thấp nhất), TSSL giảm khi quy mô tăng, điều này cũng có nghĩa là hệ số của nhân tố SMB là dương. Với cùng một nhóm danh mục con theo quy mô, TSSL trung bình có xu hướng tăng cùng với BE/ME, tức hệ số của nhân tố HML là dương.
Fama-French giải thích hệ số của SMB dương là do những doanh nghiệp có quy mô nhỏ thường chứa đựng rủi ro cao, hoạt động kém hiệu quả hơn, chi phí đại diện cao
hơn, do đó NĐT đòi hòi một phần bù rủi ro > 0.
Cũng theo Fama-French, những công ty có BE/ME cao thường rơi vào kiệt quệ tài chính nhiều hơn, gây rủi ro cho NĐT, do đó NĐT được phần bù giá trị dương.