В.Б.Брагинский начал заниматься экспериментальной физикой с 1955 г. на физическом факультете МГУ, на котором он был по окончании университета оставлен на работу в должности старшего лаборанта. С этого года по настоящее время он работает на этом факультете.

В 1955-1964 г.г. он работал над проблемами взаимной синхронизации клистронов и применения переходного излучения в СВЧ-электронике.  В 1965 г. В.Б.Брагинский первым обратил внимание на существование весьма значительного потенциального резерва чувствительности в экспериментах с пробными массами, если сигналом является ускорение или градиент ускорения, и если трение достаточно мало, так что время релаксации много больше времени измерения. В этом случае можно регистрировать изменение энергии в осцилляторе, много меньшее равновесной тепловой энергии, что было продемонстрировано Брагинским в эксперименте. Он также предсказал существование пределов чувствительности квантового происхождения, теперь называемых обычно стандартными квантовыми пределами (1967 г.).

В 1964-1974 г.г. В.Б.Брагинский вместе со своими коллегами выполнил ряд экспериментов с пробными массами. Из них необходимо отметить следующие. При поиске свободных кварков с дробным зарядом он установил равенство модулей электрических зарядов протона и электрона на уровне 10 ^-21 (1970 г.). Он также проверил справедливость принципа эквивалентности на уровне 10^-12 с достоверностью 0.95 (1971 г.). Уместно подчеркнуть, что отсутствие свободных кварков, продемонстрированное В.Б.Брагинским и подтвержденное другими экспериментаторами, послужило исходной посылкой для создания глюонной модели.  Разрабатывая различные методики опытов с пробными массами, он предсказал несколько важных для таких опытов эффектов (в частности, радиометрическую нестабильность, пондеромоторную ротационную неустойчивость, световое трение).
 
 

Профессор В.Б.Брагинский и профессор В.П.Миторфанов (справа) у вакуумной камеры (физ.-фак МГУ, к. П-16) в которой находится маятник с временем затухания 5.4 года

Развивая квантовую теорию измерений, Брагинский совместно с Ю.И.Воронцовым и Ф.Я.Халили предложил и обосновал принципы нового класса измерений (квантовые неразрушающие измерения), в которых можно превзойти стандартные квантовые пределы  (1977 г.). В частности, используя такие измерения, можно считать кванты  электромагнитного излучения без их поглощения. Им был совместно с С.П.Вятчаниным также предложен метод реализации таких измерений для оптического диапазона,  основанный на использовании кубической диэлектрической нелинейности (1980 г.).  В последующие годы этот новый класс измерений был успешно реализован в нескольких лабораториях различных стран в оптическом диапазоне, а недавно и в СВЧ диапазоне.

Начиная с 1974 г. В.Б.Брагинский вместе со своими аспирантами и коллегами по лаборатории разработал несколько новых методов, позволивших качественно уменьшить диссипацию (увеличить добротность) в механических, СВЧ и оптических резонаторах. В частности, были созданы диэлектрические резонаторы СВЧ диапазона на модах типа "шепчущая галерея"' с добротностью более 10⁹ (1987 г.) и механические маятники, имеющие при комнатной температуре время релаксации более 5 лет и добротность около 2*10⁸ (1998 г.). На основе диэлектрических резонаторов в нескольких лабораториях созданы вторичные стандарты частоты с рекордно узкой шириной линии, а вторые будут использованы в подвесах зеркал гравитационно-волновых антенн, что позволит достичь стандартного квантового предела чувствительности таких антенн, соответствующего амплитуде возмущения метрики h~10^-22.
 
 

Профессор В.Брагинский и проф. Ф.Рааб (справа) у люка в вакуумную камеру гравитационной антенны (Хэнфорд, США)

Из других важных результатов в области теории квантовых измерений, полученных В.Б.Брагинским совместно с Ф.Я.Халили, следует отметить предсказание существования фундаментального резонансного трения, порожденного нулевыми электромагнитными флуктуациями (1991 г.) и эффекта декогерентизации волновых функций заряженных масс, вызванную теми же флуктуациями (1995 г.). Недавно совместно  с С.П.Вятчаниным и М.Л.Городецким он предсказал существование нового класса флуктуаций нелинейного происхождения --- термо-упругих (1999 г.) и термо-рефрактивных (2000 г.). Эти флуктуации сейчас рассматриваются как один из основных факторов, ограничивающих чувствительность гравитационных антенн.

В.Б.Брагинский --- автор более 200 статей и 4-х монографий.

Отличительной чертой В.Б.Брагинского является умение привлекать к исследованиям талантливых студентов и щедро дел\'иться с ними накопленным опытом. Из 34 подготовленных им кандидатов наук 11 стали докторами, из них 5 работают профессорами на разных кафедрах физического факультета МГУ. Другие его ученики успешно работают в институтах РАН и за рубежом.

Плодотворная научная и педагогическая деятельность В.Б.Брагинского снискали ему заслуженное уважение физического сообщества. В 1975 г. он был награжден Президиумом АН СССР золотой медалью им. П.Н.Лебедева. В 1980 г.  Иенский университет наградил его медалью Ф.Шиллера. В 1990 г. он был избран чл.-корр. АН СССР, в этом же году получил премию Фэйрчальда (Калифорнийский Технологический ин-т США), а в 1993 г. - премию Гумбольдта. В 1995 г. он избран членом Европейской Академии, 1996 г. был приглашенным лектором ин-та Н. Бора (Дания), в 1999 г. --- Ангстремовским лектором Упсальского Университета (Швеция), 2004 --- почетный зарубежный член Американской Академии Искусств и Наук (American Academy of Arts and Sciences).