Baneke doet onderzoek naar de geschiedenis van de wetenschap in culturele en politieke context, met speciale interesse voor de geschiedenis van sterrenkunde. Zijn onderzoek betreft onder meer de geschiedenis van sterrenkunde en ruimtevaart in de twintigste eeuw.

Baneke publiceerde in 2015 het boek De ontdekkers van de hemel, waarin hij de ontwikkeling van de sterrenkunde in Nederland vanaf de negentiende eeuw tot nu analyseert. Hij beschrijft hierin hoe de Nederlandse astronomie zo succesvol is geworden, wat er in verschillende periodes van wetenschap werd verwacht, wat de dromen en ambities waren, en welke rol de overheid speelde.

Als Guggenheim Fellow aan het Smithsonian Air and Space Museum onderzocht Baneke de Amerikaans-Nederlandse samenwerking in de ruimte tijdens de Koude Oorlog.

Baneke is lid van het Descartes Centre for the History and Philosophy of the Sciences and the Humanities.