Keupayaan Sagan untuk menyampaikan idea-ideanya membolehkan banyak orang memahami alam semesta dengan lebih baik—secara serentak menekankan nilai dan kesungguhan umat manusia, dan ketiadaan Bumi yang relatif berbanding dengan Alam Semesta. Beliau menyampaikan siri Kuliah Krismas Institut Diraja di London pada 1977.[51]

Sagan merupakan penyokong pencarian kehidupan luar angkasa. Beliau menggesa komuniti saintifik untuk mendengar dengan teleskop radio untuk isyarat dari bentuk-bentuk kehidupan luar angkasa yang berpotensi cerdas. Sagan begitu meyakinkan bahawa pada 1982 beliau dapat mendapatkan petisyen yang menganjurkan SETI yang diterbitkan dalam jurnal Science dan ditandatangani oleh 70 saintis, termasuk tujuh pemenang Hadiah Nobel. Ini menandakan peningkatan yang besar dalam penghormatan bidang yang kemudian kontroversi. Sagan juga membantu Frank Drake menulis mesej Arecibo, sebuah mesej radio yang dipancarkan ke ruang angkasa dari teleskop radio Arecibo pada 16 November 1974, bertujuan untuk memaklumkan potensi makhluk luar angkasa tentang Bumi.

Sagan ialah ketua pegawai teknologi jurnal penyelidikan planet profesional Icarus selama dua belas tahun. Beliau mengasaskan bersama The Planetary Society, dan ahli Lembaga Pemegang Amanah Institut SETI. Sagan berkhidmat sebagai Pengerusi Bahagian Sains Planet Persatuan Astronomi Amerika, sebagai Presiden Seksyen Planetologi Kesatuan Geofizik Amerika, dan sebagai Pengerusi Bahagian Astronomi Persatuan Amerika untuk Kemajuan Sains (AAAS).

Di kemuncak Perang Dingin, Sagan terlibat dalam usaha pelucutan senjata nuklear dengan mempromosikan hipotesis mengenai kesan perang nuklear ketika konsep "Twilight at Noon" oleh Paul Crutzen, mencadangkan pertukaran nuklear yang besar dapat memicu senjat nuklear dan mengganggu keseimbangan hidup di Bumi dengan menyejukkan permukaan. Pada tahun 1983, beliau merupakan salah seorang daripada lima penulis-"S" dalam model "TTAPS" susulan (sebagai kertas penyelidikan diketahui), yang mengandungi penggunaan pertama istilah "musim sejuk nuklear" yang dicipta oleh rakannya Richard P. Turco.[52][53] Pada 1984 beliau mengarang bersama buku The Cold and the Dark: The World after Nuclear War dan pada 1990 beliau mengarang bersama buku A Path Where No Man Thought: Nuclear Winter and the End of the Arms Race, yang menerangkan hipotesis musim sejuk nuklear dan dengan penyokong gencatan senjata nuklear. Sagan menerima banyak keraguan dan penolakan untuk penggunaan media untuk menyebarkan hipotesis yang sangat tidak pasti. Dalam surat peribadi dengan Edward Teller c. 1983, walaupun bermula dengan baik, dengan Teller menyatakan sokongan untuk penyelidikan berterusan untuk memastikan kredibiliti hipotesis musim sejuk, Surat-menyurat Sagan dan Teller akhirnya akan menghasilkan tulisan Teller "Seorang penyebar propaganda adalah orang yang menggunakan maklumat yang tidak lengkap untuk menghasilkan pujukan yang maksimum. Saya boleh memuji anda sebagai seorang penyokong yang sangat baik yang mengingatkan bahawa seorang penyebar propagandis adalah lebih baik jika ia kurang menjadi satu".[54] Penulis biografi Sagan juga akan mengulas bahawa dari pandangan saintifik, musim sejuk nuklear adalah titik rendah bagi Sagan, walaupun secara politiknya ia mempopularkan imejnya di kalangan orang ramai.[54]

Sagan juga menulis buku untuk mempopularkan sains, seperti Cosmos, yang mencerminkan dan berkembang pada beberapa tema Pelayaran Peribadi dan menjadi buku sains terlaris yang pernah diterbitkan dalam bahasa Inggeris;[55] The Dragons of Eden: Speculations on the Evolution of Human Intelligence, yang memenangi Hadiah Pulitzer; dan Broca's Brain: Reflections on the Romance of Science. Sagan juga menulis novel cereja sains yang paling laris Contact pada tahun 1985, berdasarkan rawatan filem yang ditulis bersama isterinya pada tahun 1979, tetapi beliau tidak sempat untuk menyaksikan adaptasi gambar gerakan tahun 1997, yang dibintangi Jodie Foster dan memenangi Anugerah Hugo 1998 bagi Persembahan Drama Terbaik.

Sagan menulis kesinambungan Cosmos, Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space, yang dipilih sebagai buku terbaik 1995 oleh The New York Times. Beliau muncul dalam rancangan PBS Charlie Rose pada Januari 1995. Beliau juga menulis pengenalan bagi buku terlaris Stephen Hawking, A Brief History of Time. Sagan juga dikenali kerana popularisme sains beliau, iaitu usahanya untuk meningkatkan pemahaman saintifik di kalangan masyarakat umum, dan jawatannya memihak kepada keraguan saintifik dan menentang pseudosains, seperti pembabitannya terhadap penculikan Betty dan Barney Hill. Untuk menandakan ulang tahun kesepuluh kematian Sagan, David Morrison, bekas pelajar Sagan, mengingatkan "sumbangan besar Sagan terhadap penyelidikan planet, pemahaman umum sains, dan pergerakan yang ragu-ragu" dalam Sceptical Inquirer‘‘.

Mempopularkan sains

Bercakap mengenai kegiatannya dalam mempopularkan sains, Sagan berkata bahawa terdapat sekurang-kurangnya dua sebab bagi para saintis untuk berkongsi tujuan sains dan negara kontemporarinya. Kepentingan diri yang mudah adalah satu: kebanyakan dana untuk sains datang dari orang awam, dan oleh itu orang ramai mempunyai hak untuk mengetahui bagaimana wang itu dibelanjakan. Sekiranya saintis meningkatkan kekaguman awam terhadap sains, terdapat peluang yang baik untuk mempunyai lebih banyak penyokong awam. Sebab lain ialah kegembiraan menyampaikan keghairahan sendiri tentang sains kepada orang lain.[57]

Kritikan

Sagan secara meluas dipuja oleh masyarakat umum, reputasinya dalam komuniti saintifik lebih polarisasi.[58] Pengkritik kadangkala menyifatkan kerjanya sebagai tidak senonoh, tidak ketat, dan merangsang diri,[59] dan yang lain mengadu pada tahun-tahun kemudian bahawa dia mengabaikan peranannya sebagai ahli fakulti untuk memupuk status selebritinya.[60]

Salah satu pengkritik paling keras Sagan, Harold Urey, merasakan Sagan mendapat publisiti yang terlalu banyak untuk seorang saintis dan merawat beberapa teori saintifik terlalu santai.[61] Urey dan Sagan dikatakan mempunyai falsafah sains yang berbeza, menurut Davidson. Walaupun Urey adalah seorang "empiris lama" yang mengelakkan berteori tentang yang tidak diketahui, Sagan sebaliknya bersedia untuk membuat spekulasi secara terbuka mengenai perkara tersebut.[62] Fred Whipple ingin Harvard mengekalkan Sagan di sana, tetapi mengetahui bahawa kerana Urey merupakan pemenang Hadiah Nobel, pendapatnya merupakan faktor penting dalam Harvard menafikan hak milik Sagan.[61]

Rakan Sagan di Harvard Lester Grinspoon juga menyatakan, "Saya tahu Harvard cukup baik untuk mengetahui ada orang di sana yang pasti tidak suka orang yang bersikap lantang."[61] Grinspoon menambah:

Di mana sahaja anda beralih, terdapat seorang ahli astronomi yang dipetik pada segala-galanya, seorang ahli astronomi yang wajahnya anda lihat di TV, dan seorang ahli astronomi yang buku-bukunya mempunyai slot paparan pilihan di kedai buku tempatan.[61]

Sesetengah orang, seperti Urey, kemudian menyedari bahawa advokasi saintifik jenama Sagan telah memberi manfaat kepada sains secara menyeluruh.[63] Urey khususnya menyukai buku Sagan 1977, The Dragons of Eden, dan menulis Sagan dengan pendapatnya: "Saya sangat menyukainya dan saya kagum bahawa seseorang seperti anda mempunyai pengetahuan yang mendalam mengenai pelbagai ciri masalah... Saya mengucapkan tahniah kepada anda... Anda adalah seorang lelaki yang mempunyai banyak bakat."[63]

Sagan dituduh meminjam beberapa idea orang lain untuk kepentingannya sendiri, sambil menegur tuntutan ini dengan menjelaskan bahawa penyelewengan itu adalah kesan sampingan yang tidak disenangi oleh peranannya sebagai pengkomunikasi sains dan penjelasan, dan beliau cuba memberikan kredit yang sewajarnya sebaik mungkin.[61]