Sagan a fost foarte bun în a-i ajuta pe oameni să înțeleagă cosmosul. El a ținut conferințele de Crăciun pentru tineri din 1977/1978 la Royal Institution. A scris (împreună cu Ann Druyan, care i-a devenit cea de-a treia soție) și a realizat serialul de televiziune PBS Cosmos, foarte popular, în treisprezece episoade; a scris, de asemenea, cărți pentru a ajuta știința să devină mai populară (The Dragons of Eden, care a câștigat un premiu Pulitzer, Broca's Brain etc.) și un roman, Contact, care a fost un best-seller și a fost transformat într-un film cu Jodie Foster în 1997. Filmul a câștigat premiul Hugo în 1998.
După Cosmos, Sagan a fost asociat cu sintagma "miliarde și miliarde", pe care nu a folosit-o niciodată în serialul de televiziune (dar a folosit adesea cuvântul "miliarde"). A scris Pale Blue Dot: A Vision of the Human Future in Space (O viziune a viitorului omenirii în spațiu), care a fost aleasă ca o carte notabilă a anului 1995 de către The New York Times.
Nu toți oamenii de știință au fost de acord cu el. Deși tuturor le plăcea modul în care populariza știința, unii se temeau că oamenii vor crede că opiniile sale personale ar putea fi confundate cu știința adevărată. Ceea ce a spus despre incendiile de la puțurile de petrol din Kuweit din timpul primului Război din Golf s-a dovedit ulterior a fi greșit.
Mai târziu în viață, cărțile lui Sagan au arătat viziunea sa sceptică și naturalistă asupra lumii. În cartea sa "Lumea bântuită de demoni", Sagan a prezentat o listă de greșeli pe care le-a făcut, ca exemplu al modului în care știința se autocorectează. Compilația Miliarde și miliarde: Thoughts on Life and Death at the End of the Millenium, publicată după moartea lui Sagan, conține eseuri scrise de Sagan, cum ar fi opiniile sale despre avort, și relatarea lui Ann Druyan despre moartea sa ca necredincios.