Основные направления научной деятельности :
• исследование и разработка электроракетных двигателей,
• интегрирования ЭРД и бортовых систем КА,
• исследование течений низкотемпературной плазмы в разрядных каналах ускорителей плазмы и плазменных двигателей,
• энергетика для КА с ЭРД,
• применение электроракетных двигателей различного назначения в космической технике.
Результаты научных исследований и разработок Г.А. Попова использованы при создании конкретных ЭРД. Комплексные исследования, разработки, выполненные Г.А. Поповым в области ЭРД и их применения, внесли важный вклад не только в создание плазменных двигателей, но и в разработку новых высокотехнологичных и эффективных транспортных космических систем с использованием маршевых электрических ракетных двигателей. Он является одним из создателей и лидером нового направления в области эффективных космических транспортных систем на базе электроракетных транспортных модулей (ЭРТМ).
Г.А. Попов лауреат Премии Совета Министров СССР, Государственной премии РФ выпол-няет большую научно-организационную работу и педагогическую деятельность. Он работает профессором МАИ по совместительству, среди его учеников - доктора и кандидаты наук.
Г.А. Попов - член бюро Совета РАН по космосу и руководитель экспертной комиссии «Фундаментальные проблемы осуществления космических полетов» этого Совета. Он член Межведомственного Совета и секции «Авиация и космонавтика» Совета по присуждению премий Правительства РФ в области науки и техники», член редколлегии журнала «Космические исследования». Попов Г.А. автор более 200 научных работ, включая монографии, авторские свидетельства и патенты, учебную литературу.