Когда праздник завершился, Грейг перешел на корабль «Исидор». На нем моряк возглавил учебное плавание у Красной Горки с 9-го по 31 июля, в ходе которого корабли проводили различные экзерсиции. 3 августа 1776 года последовал указ о разоружении эскадры, прибывшей к порту 1 августа. 8 августа вице-адмирал спустил флаг, а эскадра вошла в гавань.
После этого плавания Грейг надолго расстался с морем, ибо в должности главного командира Кронштадтского порта он был занят преимущественно делами административными. Этот период ознаменован внедрением на флоте многочисленных улучшений.
В России традиционно сохранялись штаты парусного вооружения кораблей, принятые еще при Петре I. Основой для проектирования служил спущенный в 1715 году корабль «Ингерманланд». Однако за границей конструкцию корабля усовершенствовали, и Грейг внес соответствующие предложения. Нам уже известно, что до Архипелагской экспедиции нововведения капитан смог использовать лишь на тех кораблях, которыми командовал. Однако у лично известного Императрице главного командира Кронштадтского порта возможностей оказалось больше.
В 70-х годах Грейг добился разрешения Екатерины II ввести новшества на корабли «Исидор» и «Ингерманланд». 5 августа 1776 года коллегия всем составом и все флагманы решили провести депутатский смотр вернувшихся из Архипелага кораблей и окончательно решить вопрос о преимуществе усовершенствований Грейга. 8 августа коллегия, рассмотрев рапорт Грейга и результаты депутатского смотра, «…нашла в оном [вооружении] против прежняго немалое в удобности преимущество, а сверх того паруса так в своей пропорции расположены, что не токмо один от другого паруса не отнимает ветра, но и от ударения в оные ветра нималого препятствия задний переднему не делает; пропорции мачт и стеньги не более прежних, следовательно, и опасности никакой нет. А потому коллегия сие и утверждает; что же принадлежит до прочих частей вооружения, то оное не инако узнать можно, как по самой практике, но понеже флагманы все уже по оной испытали и генерально удобность и пользу нынешнего вооружения предпочитают прежнему, на чем коллегия и основывается. А по всем сим обстоятельствам приказали: впредь корабли вооружать так, как вышеописанные корабли „Исидор“ и „Ингерманланд“ вооружены были». Грейгу предписали создать комиссию, снять точные размеры парусов, рангоута, такелажа и «оное росписать со штатным положением». 1 марта 1777 года коллегия рассмотрела представленные штаты и постановила корабли вооружить по представленным Грейгом пропорциям. Коллегия приказала «положение о такелаже и прочих принадлежащих тому вещах» издать в шестистах экземплярах и разослать. Штат был распространен в виде опыта на другие классы судов. В марте 1778 года по утвержденному штату парусов, рангоута и такелажа для кораблей, «для точнейшего положения на самой практике и узнания способностей», было решено вооружить фрегат, бомбардирский корабль, прам и полупрам. 25 июня Адмиралтейств-коллегия предложила Грейгу подобрать для экспериментальных судов командиров, способных после плавания представить свои замечания и отчеты.
Штаты 1777 года существовали до конца столетия, когда были заменены новыми (1799-го и 1806 годов).
Грейг предложил для более удобного управления парусами удлинить на кораблях и фрегатах шканцы фальшпалубой до грот-мачты, а ют выдвинуть на два-три фута за бизань-мачту. Он предложил понизить на четыре-пять футов резные украшения кормы, мешающие управлению кораблем (уваливающие его под ветер), делать ростры не выше шести футов (полутора метров) над палубой, ибо они мешали управлять гротом и замедляли ход в бейдевинд, убрал излишние переборки на палубе.
22 ноября 1776 года Адмиралтейств-коллегия рассматривала, какие суда лучше строить для посыльной службы, шебеки или шхуны. Грейг с флагманами и капитанами, обсуждавшими этот вопрос в Кронштадте, пришел к мнению, что шхуны хороши на мелководье и на реках, а шебеки в открытом море. Посему коллегия решила, что нужны и те и другие, тем более что шебеки были удобны в шхерах и при перевозке войск.
7 марта 1777 года Адмиралтейств-коллегия рассмотрела записку Грейга, который предлагал: 1) с помощью достраиваемой «огневой машины» вычистить дно трех-четырех кораблей, выконопатить их и вновь обмазать за две недели; 2) построить из имеющегося материала, кроме линейного корабля, еще и фрегат; 3) использовать старые однорогие якоря, установив их на рейде; 4) вывести из адмиралтейства для безопасности от пожара секретный дом; 5) использовать машину для очистки гавани. Коллегия в основном одобрила предложения и 8 марта поручила Грейгу постройку корабля и шебеки в Кронштадте.
7 марта 1777 года коллегия в связи с увольнением адмирала С. И. Мордвинова постановила флот поделить на две дивизии и командовать ими В. Я. Чичагову и С. К. Грейгу до назначения главнокомандующего. Таким образом, вице-адмиралу предстояло заниматься не только делами порта, но и базирующихся в нем кораблей, составляющих половину флота. Однако судьба еще долго не позволила ему выводить эскадру в плавание.
28 мая 1777 года Адмиралтейств-коллегия готовила благодарственные грамоты, которыми следовало объявить Орлову-Чесменскому, Спиридову и Грейгу о награждении их деньгами за победы на Средиземном море. Полагая, что мужество и военные знания Грейга привели к истреблению турецкого флота в Чесменской бухте, Адмиралтейств-коллегия определила выдать ему из пожалованной на флагманов суммы «против прочих преимущественно», то есть больше в 1,5 раза. Высочайшим указом 23 июня 1777 года он был уволен в отпуск в Шотландию на четыре месяца с сохранением жалованья, причем для переезда дан кетбот или малый фрегат. Фактически Грейг отплыл на бомбардирском корабле «Страшный». 12 июля вице-адмирал был на борту, корабль вышел в море и 10 августа прибыл в Эдинбург.
29 сентября, по возвращении Грейга на борт, «Страшный» сразу же пошел обратным маршрутом, 12 октября миновал Копенгаген и 16 октября прибыл на Кронштадтский рейд. По прибытии Адмиралтейств-коллегия вновь поручила ему 2-ю флотскую дивизию и главное командование Кронштадтским портом.
18 января 1778 года Адмиралтейств-коллегия поручила командование дивизиями вместо Чичагова и Грейга А. Н. Сенявину и A. B. Елманову. Но и забот по руководству Кронштадтским портом, по внедрению усовершенствований в кораблестроение было немало. К примеру, в 1778 году принято предложение Грейга оборудовать крюйт-камеры фонарями новой конструкции.
В период «вооруженного нейтралитета», когда Англия продолжала действовать на основании своего Навигационного акта 1651 года, произошел инцидент, о котором в обществе говорили как о попытке англичан сжечь русские корабли. 11 мая 1780 года, когда флот стоял в Кронштадте, на корабле «Благополучие» появился дым. Следствие установило, что загорелся кулек с пенькой, углями и смолой. Виновных не нашли. Но 20 марта 1781 года подобный случай произошел на фрегате «Мария», где загорелась завернутая в парусиновую койку сажа, пропитанная маслом. В обществе появились слухи об измене Грейга.
Екатерина II в рескрипте 22 апреля 1781 года писала:
«Г. вице-адмирал Грейг! По случаю произшествия (пожара) на фрегате „Мария“, Мы повелеваем вам объявить всем на оном находящимся, чтоб они конечно открыли виновнаго тому произшествию, ибо если они не найдут его в течение времени от вас им на то определенного, то неминуемо подвергнут себя наказанию; да и действительно воля наша непременная есть, чтоб вы их в таком случае отдали под суд за оплошность и не наблюдение должности в деле таковой важности. О всем, что по сему происходить будет, вы должны уведомить Нас особо, кроме доношений о том и коллегии».
24 апреля в другом послании Грейгу Императрица человеколюбиво рекомендовала лучше освободить десять виновных, чем осудить одного невинного. Сама Екатерина II вспомнила, что похожий случай произошел на береговом складе с пенькой. Назначенная комиссия, в которую входил Грейг, провела восемь опытов и установила, что при определенном сочетании сажи с маслом она через некоторое время самовозгорается. Рескриптом от 28 апреля Императрица поздравила Грейга:
«Господин вице-адмирал Грейг. Поздравляя вас с открытием причины произшествию на фрегате „Мария“, желаем, чтоб люди невинные из экипажа того судна, содержащиеся под стражею по сему делу, освобождены были. Впрочем, уверены Мы, что вы не оставите принять всякие осторожности впредь от подобных случаев».
Вице-адмирал И. Л. Голенищев-Кутузов, член комиссии, в тот же день писал И. Г. Чернышеву о значении открытия:
«Может быть, не только для нас, но и всей Европе оказали мы услугу! Сколько невинных людей, может быть, пострадало! Признаюсь вам, что я такой причине пожар на корабле „Благополучие“ приписываю».
