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».
Со временем в практику всех флотов вошло правило не хранить вместе сажу и масло.
По должности главного командира Кронштадтского порта Грейгу пришлось заниматься разными вопросами. Осенью 1773 года адмирал Ч. Ноульс, осмотрев Кронштадт, Ревель и Ригу, предложил Екатерине II, вместо использовавшихся ветряков или лошадей, для откачки воды установить в Кронштадте паровую машину. Заказ дали Карронской компании (Шотландия), которая разработала «Проект осушения кронштадтских доков паровыми машинами». Первую машину отправили в конце 1774 года, и с лета 1775 года ее монтаж под наблюдением Грейга вели иностранные специалисты. В июне 1777 года машина была успешно испытана. Главный командир заказал той же компании вторую машину; но она поступила уже после смерти Грейга и не была пущена в ход.
В 1781 году Императрица поручила строительство каменной гавани в Кронштадте инженер-генералу Ф. Б. Боуру, тогда руководившему фортификационными и гидротехническими работами в большинстве приморских крепостей России. Грейгу следовало помогать Боуру, а после смерти последнего появился высочайший указ от 21 февраля 1783 года, которым постройка гавани была поручена Грейгу. Доки, каналы и молы сохранились поныне.
С 1781 года Грейг наблюдал за строительством и реконструкцией Кронштадта. Неоднократно Императрица давала ему поручения и выражала благодарность за быстрое их выполнение. 28 июня 1782 года Грейга пожаловали в адмиралы. Он получил орден Святого Владимира. Был признан и вклад моряка в развитие науки. 14 марта 1782 года С. К. Грейга за заслуги в области кораблестроения, инженерной практики и военно-морского дела избрало своим членом Лондонское Королевское общество. 18 августа 1783 года на конференции Петербургской академии наук по предложению Е. Р. Дашковой Грейга единогласно избрали почетным академиком. Авторитет адмирала возрастал, как и задачи, которые ему приходилось решать.
В полдень 13 мая 1783 года в Петербурге запылало адмиралтейство. Пожар долго не удавалось погасить. С трудом спасли запасы леса и строящиеся суда. Императрица решила перенести постройку кораблей в Кронштадт. Уже 28 мая по ее повелению Адмиралтейств-коллегия издала указ о начале работ по подготовке перевода адмиралтейства. 29 мая коллегия рассматривала вопросы переноса адмиралтейства, в том числе о здании Морского кадетского корпуса в Кронштадте, и решила для обсуждения пригласить Грейга; уже тогда было определено, что адмиралтейство в столице следует отремонтировать лишь на время. Шла разработка проекта постройки капитальных сооружений в Кронштадте. 18 июня члены коллегии адмирал А. Н. Сенявин, вице-адмиралы Борисов, Рябинин и Пущин обсуждали с Грейгом размещение зданий в будущем адмиралтействе и за основу взяли расположение прядильного завода, указанного в плане Грейга. 19 июня коллегия по рапорту Грейга решила не строить временный прядильный завод, а сразу каменный. 20 июня в том же составе продолжили обсуждение проекта адмиралтейства — размещение сухарного завода, жилищ моряков и т. п.
Еще не успели утвердить проект, как на Кронштадт обрушилась напасть: 14 января 1784 года вспыхнул и за ночь выгорел каменный госпиталь. Всех больных удалось спасти, однако встала проблема их размещения. Коллегия, получив рапорт Грейга, постановила до возведения нового госпиталя, вошедшего в проект, соорудить временные деревянные постройки.