Затем по его же инициативе Академией наук и Центральным Комитетом ВЛКСМ для московской молодежи были организованы так называемые Ломоносовские чтения. Первое чтение состоялось в Большом зале Политехнического музея в марте 1945 года. Вступительный доклад Вавилова назывался «Ломоносов и русская наука». Доклад был опубликован и выдержал впоследствии множество изданий; его и до сих пор считают одной из лучших научно-популярных работ о Ломоносове. На Ломоносовских чтениях выступали и другие ведущие советские ученые. Темой лекций служили страницы жизни и деятельности великого соотечественника, а также прошлое русской науки. Каждая лекция неизменно привлекала к себе большое число слушателей, а выпускавшиеся затем издательством «Молодая гвардия» стенограммы лекций распространялись среди широких кругов читателей.
1 мая 1947 года инициативная группа деятелей советской науки, литературы и искусства выступила с предложением создать Общество по распространению политических и научных знаний. Во главе группы стоял президент Академии наук СССР. Предложение нашло широкую поддержку во всех концах страны, и общество было создано (сейчас оно известно как общество «Знание»). Первым председателем его был избран Сергей Иванович Вавилов.
По предложению председателя обществу был передан Московский Политехнический институт. Тот самый, куда Вавилов еще мальчиком бегал слушать лекции ученых дореволюционного времени.
Вновь созданному обществу передали также журнал «Наука и жизнь» и Центральную политехническую библиотеку.
Объясняя задачи и цели Всесоюзного общества по распространению политических и научных знаний, Вавилов высказал тогда же, в 1947 году, одну очень интересную мысль:
«В науке всегда сосредоточен ряд очень конкретных сведений, понятий, приемов, которые необходимы для специалиста, но практически мало нужны для человека, занимающегося другим делом. Вместе с тем каждая наука заключает в себе некоторые очень широкие понятия, законы, выводы, имеющие нередко значение, далеко выходящее за рамки потребностей данной области знания».
Сергей Иванович пояснил, что он подразумевал при этом в первую очередь: теорию Дарвина, учение об атомном строении вещества, закон сохранения энергии и некоторые другие темы. Все они имеют огромное значение для человека, все неизменно вызывают огромный интерес. Поэтому их надо в первую очередь широко популяризировать.
Общество принялось за работу, выполняя план, намеченный С. И. Вавиловым.
Продолжая лучшие традиции прошлого, организаторы общества превратили Политехнический музей в еще более крупный общенародный рассадник знаний.
Еще при жизни Сергея Ивановича деятельность общества приняла широкий размах: за три с половиной года, в течение которых Вавилов председательствовал в обществе, число его членов превысило 300 тысяч человек. Среди них находились виднейшие деятели советской науки и культуры, новаторы производства и передовики сельского хозяйства. Было организовано 15 республиканских обществ и около 200 филиалов. За то же время прочитано более 2 миллионов лекций, которые прослушало свыше 200 миллионов человек. Выпущены в свет около двух с половиной тысяч брошюр общим тиражом приблизительно в 100 миллионов экземпляров.
Применял Вавилов и другие организационные формы популяризации научных знаний.
Так, по его предложению стали выпускаться популярные серии: «Классики науки», «Литературные памятники», «Мемуары», «Биографии», «Итоги и проблемы современной науки».
Вавилов считал чрезвычайно важным делом восстанавливать и пропагандировать великое прошлое науки. Он говорил иногда с горечью, что если наследие великих поэтов прошлого — Пушкина, Шекспира, Горация и других — изучается с величайшей тщательностью, то даже лучшие труды классиков естествознания часто предаются забвению. Для того чтобы хоть отчасти исправить это положение, Сергей Иванович и задумал популярные серии. По его инициативе были извлечены из пыли библиотек и переизданы многие замечательные работы русских и зарубежных ученых. В качестве примера можно привести изданные в 1946 году в серии «Классики науки» забытые работы Михаила Семеновича Цвета, русского ботаника-физиолога и биохимика (1872–1919). Труды Цвета посвящены изучению пластид и пигментов растений и разработке методов их исследования. Он является родоначальником так называемого хроматографического адсорбционного анализа. Этим и другими достижениями русского ученого гордится сейчас советская наука.
В 1949 году Сергей Иванович написал статью, посвященную деятельности Общества по распространению политических и научных знаний. К этому времени он был не только автором многочисленных научно-популярных книг, очерков и статей, но и руководителем крупнейшей в стране организации, занимающейся пропагандой научных знаний, и главным редактором таких популярных журналов, как «Природа» и «Наука и жизнь», членом редколлегии журнала «Знание — сила».
В статье о значении распространения знаний в массах Сергей Иванович писал: