Карл Саган был профессором астрономии и космических исследований и директором лаборатории по изучению планет Корнеллского университета. Он играл одну из ведущих ролей в космической программе США с момента ее принятия. Он был консультантом НАСА с 1950-х гг., инструктировал астронавтов «Аполлона» перед полетами на Луну, участвовал в подготовке экспериментов, которые осуществлялись аппаратами «Маринер», «Викинг», «Вояджер» и «Галилео», выполнявших миссии к планетам. Он объяснил причину высоких температур на Венере (мощный парниковый эффект), сезонных изменений на Марсе (пылевые бури) и оранжево-коричневой дымки, окутывающей Титан (сложные органические молекулы).
За свою работу Саган был награжден медалью НАСА «За исключительные достижения» и (дважды) «За выдающуюся общественную работу», а также получил премию достижений проекта «Аполлон» (НАСА). В его честь назван астероид 2709 Саган. Он также является обладателем награды Джона Кеннеди по астронавтике от Американского астрономического общества, награды к 75-й годовщине Клуба исследователей, медали Константина Циолковского от Федерации космонавтики СССР и награды Мазурского от Американского астрономического общества («За выдающийся вклад в развитие науки о планетах ...Как специалист в области астрономии и биологии, профессор Саган внес фундаментальный вклад в изучение атмосфер и поверхностей планет, истории формирования Земли, а также в развитие экзобиологии. Многие выдающиеся современные планетологи — его нынешние или бывшие студенты и коллеги».)
Он также был удостоен медали «За общественное благосостояние» — высшей награды Национальной академии наук США «за выдающийся вклад в превращение науки в общественное достояние…» Карлу Сагану успешно удалось раскрыть широкой общественности чудо и значимость науки. Величайшим достижением является его способность захватывать воображение миллионов людей и объяснять сложные понятия простыми словами.
Профессор Саган возглавлял подразделение планетных наук Американского астрономического общества, планетологическое подразделение Американского геофизического союза, а также астрономическое подразделение Американской ассоциации содействия развитию науки. На протяжении 12 лет Саган был главным редактором издания Icarus — ведущего научного журнала по планетологии. Он был основателем и президентом «Планетного общества», крупнейшей в мире (более 100 000 членов) организации, занимающейся проектами исследования космоса, почетным ученым-гостем Лаборатории реактивного движения НАСА и Калифорнийского технологического университета.
Профессор Саган, лауреат Пулитцеровской премии по литературе (книга «Драконы Эдема» 1978 г.), был автором многочисленных книг-бестселлеров, в том числе книги «Космос» — самой продаваемой научно-популярной книги, когда-либо изданной на английском языке. Познавательный сериал «Космос» по сценарию одноименной книги, удостоенный наград «Эмми» и «Пибоди», посмотрели 500 млн человек в 60 странах мира. Сагану присвоено 22 почетных звания различных американских колледжей и университетов за выдающийся вклад в науку, литературу, образование, охрану окружающей среды, а также за исследования последствий ядерной войны и возможностей использования гонки ядерных вооружений в мирных целях. Его научно-фантастический роман «Контакт» был успешно экранизирован в 1997 г.
Присваивая посмертную награду профессору Сагану, представители Национального научного фонда США заявили, что «его исследования перевернули науку о планетах… а его дар человечеству бесценен».
У Карла Сагана остались жена Энн Друян, которая на протяжении 20 лет была его коллегой и единомышленником, и пятеро детей: Дорион, Джереми, Николас, Саша и Сэм, а также внук Тонио.