Профессор Мария Владимировна Савостьянова вспоминала, что в магазине «Академкнига», который Вавилов посещал каждый свой приезд в Ленинград, приходя туда иногда прямо с поезда, к нему относились как к непосредственному руководителю, повседневно следившему за работой магазина совершенно так же, как он следил за работой тех учреждений и лабораторий, которые возглавлял.
В свободное время Сергей Иванович любил бывать в букинистических магазинах, отбирая для себя прежде всего книги по истории науки и искусства. Купленные книги он старался побыстрее начать читать. К концу жизни его домашняя библиотека насчитывала около тридцати семи тысяч томов. Много интересного нашел он и для библиотеки ФИАНа, и для своих друзей и знакомых.
Вавилов никогда не отказывался от переводов, от журнальной работы. Еще в 1936 году по предложению академика Д. С. Рождественского он принял участие в переводе на русский язык фундаментального труда американского физика Р. Вуда «Физическая оптика». Особенно активно он сотрудничал с журналом «Успехи физических наук», где помещал рефераты и статьи, вообще с большим вниманием относился к рефератам и рецензиям — по его словам, они помогают «в отыскивании крупинок золота в массе песка». Работ серых, пустых он не выносил, говорил, что «необходимо всеми мерами избавлять человечество от чтения плохих и ненужных книг».
В феврале 1949 года С. И. Вавилов был назначен главным редактором второго издания Большой советской энциклопедии. Он воспринял это назначение не только как почетное, но и как чрезвычайно ответственное поручение. Сергей Иванович считал необходимым, чтобы каждая статья для энциклопедии широко обсуждалась научной общественностью и лишь после многократной апробации выпускалась в свет. Статьи отсылались на рецензирование в учреждения и отдельным крупным специалистам. Иногда к работе привлекались ученые из социалистических стран. Вавилов настойчиво повторял, что тщательное, добросовестное рецензирование статей для энциклопедии — не любезность, а долг каждого ученого.
Редактирование энциклопедии требовало большого напряжения сил. Сергей Иванович самым тщательным образом прочитывал каждый выпускаемый том от начала до конца, нередко весело спрашивал у своих сотрудников: «А здесь нет «беспамятной собаки?» (под этим заглавием в одном из томов известного дореволюционного многотомного энциклопедического словаря Брокгауза и Ефрона можно найти коротенькую, но злейшую заметку, направленную против главного редактора словаря, который подписал ее в ряду других, не читая).
Если какая-либо статья не удовлетворяла Вавилова, он либо правил ее, либо переписывал. Большой опыт в составлении материалов такого типа Сергей Иванович приобрел еще в тридцатые годы, когда принимал активное участие в редактировании первого издания Большой советской энциклопедии, для которого написал около шестидесяти статей. Участвовал Вавилов и в выпуске Технической энциклопедии — под его редакцией вышли ее восьмой и девятый тома, посвященные оптическим проблемам.
Сергей Иванович говорил, что надо сделать Большую советскую энциклопедию лучшей энциклопедией мира. Сотрудникам редакции не раз напоминал о глубокой ответственности за проводимую работу, внушал, что, редактируя статью, всегда следует прежде всего иметь в виду читателя, мысленно ставить себя на его место. Самое страшное, по его мнению, это краснеть перед читателем за плохо сделанную работу.
В подготовке энциклопедии для Вавилова не было мелочей. Он стремился к тому, чтобы статьи были доступны широкому читателю и вместе с тем написаны на безупречно высоком научном уровне, насыщены конкретным справочным материалом. Особое внимание Сергей Иванович обращал на составление библиографии к статьям, говоря, что статья даже в несколько строк, снабженная библиографическими сведениями, приобретает большой вес.
Профессор А. А. Зворыкин вспоминал, что как-то Вавилову попалась пятистрочная заметка об одном из представителей рода лемуров — полуобезьян. Сергей Иванович потребовал дать к ней библиографию. Когда товарищам это предложение показалось «излишеством», он разъяснил: «Нам с вами, равнодушным к лемурам, библиографическая справка такого рода может показаться роскошью, но тот читатель, который обратится к энциклопедии за справкой, безусловно, интересуется полуобезьянами. И коли вы стеснены местом и не можете многое сказать, укажите читателю соответствующую литературу».