При отъезде из Николаева Грейг подарил свои личные астрономические инструменты флоту и обсерватории. Но он не оставил прежние занятия, для которых появилось особое направление.
Для картографирования огромной страны требовалось точное определение мест по звездам, следовательно, и точное определение мест звезд на небе, Россия нуждалась в большой обсерватории. Астроном В. Я. Струве выступил с предложением основать обсерваторию под Петербургом. В 1834 году была создана Комиссия по строительству Пулковской обсерватории. Ее составили академики В. К. Вишневский, A. C. Грейг, Е. И. Паррот, В Я. Струве и П. Я. Фусс. По предложению Струве председателем комиссии избрали Грейга. Позднее астроном, назначенный первым директором Пулковской обсерватории, писал:
«Этот ученый моряк был известен во всей Европе как глубокий знаток астрономии, в особенности практической, которой он с ревностию занимался в своей молодости и оказывал уже России услугу основанием в Николаеве обсерватории, построенной под непосредственным его руководством».
Обсерваторию на Пулковских высотах в 20 километрах от Петербурга торжественно открыли 7 (19) августа 1839 года. На открытии присутствовали многие знаменитости того времени (государственные деятели, российские и иностранные ученые). 8 октября Пулково посетил Николай I, которому Струве в течение двух часов показывал обсерваторию. Император был весьма доволен увиденным. На другой день адмирал Грейг получил рескрипт:
«Алексей Самойлович! Поручив устроение главной обсерватории особой комиссии, Я вверил руководство ее занятиями вашей опытности и усердию на пользу науки. При личном обозрении обсерватории Я с удовольствием убедился, что Мое желание исполнено: воздвигнутое на Пулковской горе здание вполне соответствует своему назначению и удовлетворяет всем условиям ученым и техническим. Мне приятно изъявить вам совершенную признательность за деятельность и постоянное попечение ваше. В ознаменование Моего благоволения, всемилостивейше жалую вам бриллиантами украшенную табакерку с моим портретом. Пребываю к вам всегда благосклонным».
Обсерватория стала лучшей в мире. В 1839 году для нее ученики Й. Фраунгофера Мерц и Малер изготовили 15-дюймовый телескоп-рефрактор, а в 1885 году А. Кларк изготовил 30-дюймовый рефрактор; оба были для своего времени крупнейшими в мире. В. Я. Струве после завершения строительных работ четверть века состоял директором обсерватории, обучал молодых астрономов, сделал ряд открытий. В частности, изучая звездные скопления, астроном установил, что расстояния между светилами ближе к краю Галактики растут, а Солнце расположено не в центре, а на окраине Галактики. В 1844–1852 годах Струве руководил измерением дуги меридиана от Дуная до Ледовитого океана, что было важно для составления точных карт России. Под его руководством Пулковская обсерватория стала центром астрономической жизни; приезжавшие сюда для усовершенствования знаний иностранные астрономы называли Пулково «астрономической столицей мира». Разрушенная в годы Великой Отечественной войны, Пулковская обсерватория была восстановлена и вновь торжественно открыта 21 мая 1954 года. До настоящего времени она остается одним из центров астрономической мысли мира.
Грейг не ограничивался в своих интересах морским делом и астрономией. В частности, он занимался вопросами экономики. Собственно говоря, вышеуказанные нововведения в различные отрасли морского дела и позволили главному командиру при скромных средствах, поступавших из бюджета, не только поддерживать флот в боеспособном состоянии, но и всемерно развивать его. Экономили на всем, кроме качества. Огромные средства сохраняло качественное сооружение и тщательное содержание кораблей, которые дольше служили и, следовательно, дольше не требовали замены. Постройка землечерпательных машин и очистка ими фарватера также значительно уменьшила повседневные расходы, ибо около четверти стоимости корабля обходилась его проводка через мели на камелях, и каждая проводка по фарватеру приносила казне 300 тысяч рублей, а на 30 проведенных кораблях была достигнута экономия в 9 миллионов рублей.
Экономию получали при использовании каменного угля вместо древесного, при наведении порядка с вырубкой корабельных лесов и доставкой артиллерии на вооружаемые корабли и т. д. Адмирал прибегал широко к подрядам для более скорого пополнения флота. Однако и стоимость подрядных судов, обходившихся дороже казенных, построенных на Черном море, оказывалась меньше, чем на Балтике, ибо Грейг не допускал переплаты подрядчиками за постройку судов. Сам флотоводец писал в 1835 году:
«В мое управление получал на содержание департамента по сложности всех годов менее восьми с половиною миллионов каждый год и что самая значительная сумма на годовые издержки, в течение того же времени отпущенная, сколь мне помнится, была 10 м 700 т руб., а самая меньшая 6 м 50 т руб… следовательно, покажется довольно скудною — каковою она и была. Но я всеми мерами старался изворачиваться оною и успел настолько покрывать обыкновенные расходы Черноморского департамента и другие экстренные издержки, построил многие цивильные здания и оставил флот, состоявший из 12 линейных кораблей, 9 фрегатов, 6 корветов и многих других военных и транспортных судов с комплектом офицеров и нижних чинов, едва не превосходящим нынешнего состояния».
Не зря в 1834–1835 годах адмирала назначили членом Комитета по сокращению расходов и других экономических комитетов Государственного совета. Исходя из собственного опыта, Грейг предложил вместо затребованных для Черноморского флота на 1835 год 15 миллионов только 13, считая, что даже при росте цен этой суммы достаточно.
В должности главного командира Грейг поощрял развитие приморских городов. Благодаря раздаче пустовавших земель Морского ведомства под Николаевом служащим департамента у города появились сады, огороды и виноградники. Выделенные им из средств флота с разрешения правительства 268 810 рублей составили материальную базу первого в Николаеве ссудного банка, которым руководил городовой комитет под председательством Грейга. Использование этих средств способствовало развитию как города, так и промышленности и торговли в нем. Не мудрено, что в 1840 году адмирала избрали вице-президентом Вольного экономического общества в Санкт-Петербурге, а также английского Статистического общества.
Была отмечена деятельность Грейга по развитию сельского хозяйства и садов под Николаевом: его избрали членом Московского сельскохозяйственного общества.
A. C. Грейг скончался 18 января 1845 год а и похоронен на Смоленском кладбище Санкт-Петербурга. Его вклад в развитие Черноморского флота, Севастополя и Николаева, в проектирование и постройку кораблей разных классов, в создание первых пароходов и реорганизацию администрации, его деятельность в комитетах по совершенствованию флота, командование эскадрами в боевых действиях и подготовка моряков, научные достижения в разных областях знаний снискали адмиралу уважение не только Императоров, но и широкого круга россиян.
Биограф адмирала А. Асланбегов писал:
«Глубокие познания и светлый ум соединялись в нем с самою величайшею скромностью; любовь к наукам и стремление к знанию уступали только пламенному усердию к службе государственной; теплота сердца, возвышенность характера, непоколебимость принципов выработали в нем строгие правила к самому себе и другим и не позволяли ни в каком случае выйти из пределов деликатности. Заботы попечительного начальника сменялись настойчивыми преследованиями мыслей государственного мужа. Ясность предположений, строгая определительность, точность в действиях, единство плана, позволяли его подчиненным безошибочно идти по твердо избранному пути. Зависть, интриги ему были столь же чужды и несвойственны, как двуличие и искательство. Украшенный столькими достоинствами, он смело признавал их в других и умел ценить и воздавать должное заслугам и труду. Его прямой, открытый характер уничтожал всякое поползновение к фаворитизму; враг кастовых отличий, он всячески старался о сближении общества. Общежитие, радушие, гостеприимство оставляли неизгладимое воспоминание во всех тех, кто ими пользовался, а его прекрасная, спокойная, величавая наружность, соединенная с природной приветливостью, располагали к той интимной приятной беседе, к той отрадной сердечной свободе, которая устраняет всякое принуждение».
В Николаеве стараниями Грейга было создано кредитное общество, построена первая городская пристань и торговые ряды, начата морская торговля, положено начало благоустройству улиц (озеленению, устройству тротуаров), открыты училища и приют, построено немало красивых зданий. После смерти адмирала магистрат города постановил считать Грейга «вечным гражданином» Николаева. Жители поставили в 1873 году памятник адмиралу, выполненный по проекту М. О. Микешина известным скульптором A. M. Опекушиным. До наших дней этот памятник не сохранился. Но имя флотоводца осталось на географических картах: российские мореплаватели в его честь назвали открытые ими мыс Грейга в Бристольском заливе Берингова моря и остров Грейга в Тихом океане, в архипелаге Россиян.
