Pada 1980 Sagan menulis bersama dan mengelolakan siri televisyen 13 episod PBS, Cosmos: A Personal Voyage, yang menjadi siri televisyen yang paling ditonton di dalam sejarah televisyen awam Amerika Syarikat. Rancangan ini telah ditonton oleh seramai 500 juta orang di 60 negara.[2][36][37] Buku Cosmos, ditulis oleh Sagan, telah diterbitkan untuk mengiringi siri itu.[38]

Berikutan populariti awalnya sebagai seorang penulis sains melalui beberapa bukunya, termasuk The Dragons of Eden, yang memenangi beliau Hadiah Pulitzer pada 1977, beliau telah diminta untuk menulis dan menyumbangkan suaranya untuk rancangan itu. Ia disasarkan kepada penonton umum yang Sagan merasakan hilang minat terhadap sains, sebahagiannya berikutan sistem pendidikan yang tidak teratur.[39]

Setiap 13 episod telah diterbitkan bagi memperincikan subjek tertentu atau orang, oleh yang demikian memperkasakan sinergi alam semesta.[39] Mereka meliputi subjek sains termasuk asal-usul sains dan perspektif lokasi manusia di Bumi

Rancangan ini memenangi anugerah Emmy[40] bersama-sama Anugerah Peabody, dan menjadikan Sagan dari seorang ahli astronomi tersohor sebagai ikon budaya pop.[41] Majalah Time menyiarkan penutup cerita mengenai Sagan tidak lama selepas rancangan itu disiarkan, merujuk beliau sebagai "penulis, ketua pengarang dan pengacara suara latar rancangan".[42] Pada 2000, "Cosmos" dikeluarkan dalam bentuk DVD yang dimasteringkan.

"Billions and billions"

Dari Cosmos, beliau telah dijemput untuk menjayakan The Tonight Show Starring Johnny Carson.[43]Sagan berkait dengan frasa kata "billions and billions", walaupun beliau sebenarnya tidak pernah menggunakan frasa tersebut salam siri Cosmos.[44] Beliau lebih suka menggunakan frasa "billions upon billions."[45] Carson, bagaimanapun, kadangkala menggunakan frasa tersebut semasa parodi Sagan beliau.[46][lower-alpha 1]

Oleh itu, jenaka yang ditujukan kepada Sagan dan kaitannya dengan frasa "billions and billions", satu unit sagan telah ditakrifkan sebagai unit ukuran bersamaan nombor yang lebih besar – secara teknikal, sekurang-kurangnya 4 bilion (2 bilion campur 2 bilion) – segala-galanya.[48][49][50]