Вавилов интересовался творчеством Ньютона со времен студенчества. В 1927 году, когда исполнилось двести лет со дня смерти И. Ньютона, Сергей Иванович опубликовал свою первую работу о Ньютоне в журнале «Успехи физических наук». В связи с этой датой он также перевел на русский язык знаменитую ньютоновскую «Оптику». С чувством глубочайшей ответственности приступал Сергей Иванович к этой работе.
«Мой перевод, — писал он, — сделан с 3-го английского издания 1721 г., последнего, просмотренного Ньютоном, перевод в сомнительных местах сверялся с латинским, французским и немецким переводами. Я стремился к точности передачи оригинала, пытаясь, поскольку возможно, избегнуть характера подстрочного перевода. В отношении стиля книга тяжела для современного читателя, чего трудно было избежать, не делая сокращений и не прибегая к модернизации». Вавилов снабдил перевод развернутыми примечаниями, которые помогают глубже разобраться в знаменитом сочинении.
Несмотря на редкую добросовестность, проявленную Сергеем Ивановичем при выполнении перевода, он не был до конца удовлетворен сделанным. В послесловии он писал: «Книга выпускается к 200-летию со дня смерти Ньютона, последовавшей 20 марта (ст. ст.) 1727 г. Печатание было начато несколько поздно, и я мог просмотреть только две корректуры. Ввиду этого не удалось избежать некоторых шероховатостей, неточностей и опечаток. К сожалению, и теперь приходится повторить слова, сказанные Ньютоном в письме к Котсу от 11 октября 1709 г.: «Невозможно печатать книги без опечаток». Столь высокую требовательность к себе Сергей Иванович предъявлял всегда.
«Оптика» И. Ньютона в переводе С. И. Вавилова вышла в свет в серии «Классики естествознания». Сергей Иванович снабдил книгу краткой биографической справкой «Жизнь Ньютона», которую закончил словами: «Здесь излишне и не место говорить о значении научного наследия Ньютона. До и после Ньютона никто еще не достиг большего в естествознании».
В 1954 году, после смерти Вавилова, было предпринято второе издание его перевода «Оптики» Ньютона. Подготовку труда взял на себя академик Г. С. Ландоберг. В своем предисловии ко второму изданию он писал, что знакомство с классиками науки по их собственным трудам, а не по изложению этих трудов в учебниках имеет огромное значение для формирования научного мировоззрения молодого ученого, и что это положение всегда горячо защищал С. И. Вавилов, влияние которого на издание обширной классической литературы в нашей стране несомненно. Несмотря на то что между первым и вторым изданием прошло около тридцати лет, Ландеберг не нашел возможным внести какие-либо существенные изменения в текст примечаний Вавилова.
Наиболее важная работа Вавилова о Ньютоне выполнена им в разгар Великой Отечественной войны — в связи с исполнявшимся в 1943 году трехсотлетием со дня рождения Ньютона он написал его полную научную биографию. В то время, когда шла Сталинградская битва, Вавилов писал в предисловии к монографии: «В эти тяжелые, решающие дни, когда вопрос идет о жизни и смерти нашей Родины, нельзя забывать о знамени культуры, под которым и за которое наш народ ведет смертельный бой с современными атиллами и чингисханами».
Вавилов восхищается гением Ньютона. Он вспоминает, что на памятнике, воздвигнутом Ньютону в 1755 году в колледже Троицы в Кембридже, была сделана лаконичная надпись на латинском языке из Лукреция: «Разумом он превосходил род человеческий». Сергей Иванович разделяет эту оценку ума и таланта великого ученого.
В книге «Исаак Ньютон» С. И. Вавилов стремился наиболее точно передать мысли и идеи Ньютона, пояснить их значение для современной науки. Сергей Иванович отмечал, что творчество Ньютона, его жизнь будут интересны и поучительны и для последующих поколений. В 1945 году вышло второе издание биографии Ньютона, написанной Вавиловым. Позднее труд был включен в третий том Собрания сочинений С. И. Вавилова. Книга о Ньютоне семь раз переиздавалась за границей. Она была переведена на румынский, венгерский и немецкий языки.
Большое значение имел вавиловский перевод с латинского на русский язык знаменитых, но основательно забытых «Лекций по оптике» И. Ньютона, которые читались английским ученым в Кембридже в 1669 — 1671 годах. Свой перевод Сергей Иванович снабдил интереснейшими комментариями. Этот труд Вавилов начал задолго до войны, завершить же его удалось лишь в 1944 году, а издать в 1946 году.
Как всегда, Вавилов подошел к работе творчески, с большой ответственностью. В послесловии он писал: «Перевод ньютоновской латыни — нелегкое дело, и, вероятно, мною допущены многие ошибки. Полагая, что в переводе классиков науки точность должна сочетаться с достаточной понятностью для современного читателя, я стремился найти нужную среднюю линию между неудобочитаемым подстрочником и «толковым переводом».