Внимательно следил Вавилов за подбором иллюстраций, стремясь, чтобы каждая соответствовала тексту и была выполнена на высоком уровне.
Сергей Иванович был особенно требователен к себе и к другим, когда речь шла о русском языке. У него было чувство глубокой ответственности за каждое печатное слово. Терпеть не мог слова «является», всегда заменял его другими словами. «Что это за явление, кто явился?» — язвил он, встречая это слово в статье, письме, докладной записке или справке. Он требовал, чтобы эпитеты «крупнейший», «выдающийся» и т. п. употреблялись лишь в самых редких случаях. В шутку он говорил, что эти эпитеты подходят разве только к тогдашнему министру высшего образования СССР Сергею Васильевичу Кафтанову, человеку большого роста и могучего сложения.
Вавилов успел подготовить к печати лишь первые семь томов второго издания Большой советской энциклопедии, однако его влияние на составление словника (более ста тысяч слов), определение структуры статей, разработку принципов подбора иллюстраций, составление библиографии, на весь стиль подготовки к печати публикуемых материалов было настолько велико, что энциклопедию эту можно считать вавиловской. За несколько часов до смерти Сергей Иванович все еще отдавал распоряжения сотрудникам энциклопедии.
Сергей Иванович всегда возмущался, когда за перевод научного труда брались люди, не являющиеся специалистами в данной области науки. Нередко он приводил примеры неквалифицированного перевода. Так, однажды (я был свидетелем) он рассказывал, что за перевод монографии по полупроводникам как-то взялась дама, которая свободно читала английские романы, но ничего не смыслила в физике. Ее работа содержала много нелепостей, вроде такой: «Оголенный проводник бегал по вагону». Рассказывая об этом, Сергей Иванович заразительно смеялся.
«Если в прежние времена только немногие: Галилей, Ломоносов, Эйлер, Мечников, Тимирязев — умели писать так, чтобы они были понятными и глубоко интересными и для ученых-специалистов, и для широких кругов, то в наше время это должно стать обязательным для каждого советского ученого», — говорил Вавилов. Он считал популяризацию научных знаний не второстепенной, а одной из важнейших обязанностей советского ученого.
Сам он выполнял эту обязанность с большой охотой и удивительным мастерством. Еще в середине двадцатых годов он написал несколько удачных научно-популярных книг и статей и продолжал писать их всю жизнь. Его книга «Экспериментальные основания теории относительности» не имеет аналога в мировой литературе. Упомянутая уже не раз книга «Глаз и Солнце» выдержала десять изданий на русском языке и много на других, причем в каждом из прижизненных изданий появлялось что-то новое. Эта книга пользуется неизменной любовью читателей. В 1952 году она была отмечена Государственной премией СССР. Среди других, не названных, научно-популярных работ Вавилова выделяются «Действие света», «Солнечный свет и жизнь Земли», «Холодный свет», «Ломоносов и русская наука», «О «теплом» и «холодном» свете».
Возглавляя в течение тринадцати лет академическую комиссию по изданию научно-популярной литературы, Сергей Иванович сделал многое для привлечения широкого круга ученых к популяризаторской работе. Под его руководством был налажен систематический выпуск не только научно-популярных книг, имеющих целью осуществлять взаимную информацию ученых различных специальностей о последних достижениях советской и мировой науки, но и научно-популярных изданий, предназначенных для самого широкого круга читателей. Создание научно-популярных книг Вавилов считал очень серьезным делом, требующим творческих усилий. Он говорил: «Написать популярную книгу — это не значит, прочитав две специальные книги, написать третью, надо непременно вложить в нее что-то новое».
В собственных популярных работах Сергей Иванович никогда не обходил молчанием нерешенных научных проблем, наоборот, он заострял на них внимание читателя, нередко намечал возможные пути их решения. Он любил повторять слова Горького о том, что нельзя писать о науке «как о складе готовых изделий». Сергей Иванович избегал поверхностного описания даже наиболее эффектных физических явлений. Он желал, чтобы читатель глубоко задумался над прочитанным, представил себе методологию познания науки, тяжелый и долгий путь, которым приходится пройти исследователю, прежде чем он раскроет сущность изучаемого явления. Интересовался Сергей Иванович и вопросами преподавания естественных наук, и прежде всего физики, в средней школе. Он был инициатором создания серии научно-популярных фильмов, с помощью которых можно объяснять основные физические законы на школьных уроках.