Под руководством Грейга впервые в России была спроектирована морская паровая землечерпательная машина для очистки фарватеров; первую построили в 1820–1821 годах, вторую — в 1832 году. Буксировали землечерпалку пароходом. Благодаря очистке ингульского и очаковского фарватеров можно было отказаться от проводки кораблей на камелях и отправлять корабли из Николаевского адмиралтейства с полным парусным вооружением своим ходом, так же как и возвращать обратно для ремонта.
Меры, принятые Грейгом, позволили резко увеличить численность кораблей и судов. За первые двенадцать лет его работы, до начала русско-турецкой войны 1828–1829 годов, было построено 11 линейных кораблей, 4 фрегата, 17 различных меньших военных судов, 2 лоц-лодки, 29 различных транспортов, 3 парохода, 31 канонерская лодка, 19 иолов, 2 плавучие землечерпательные машины, 8 понтонов и шеланов, 19 судов куплено. В постройке находились: 3 корабля, фрегат, бригантина, флашхоут и 3 иола. Именно эти корабли и суда послужили основой Черноморского флота и Дунайской флотилии в годы русско-турецкой войны 1828–1829 годов. Всего же за время управления Грейга одно Николаевское адмиралтейство выпустило 125 боевых судов (не считая портовых) — в шесть раз больше, чем за предшествующие двадцать три года существования адмиралтейства.
Грейг не только увеличивал численность флота, но и добивался качества постройки. Приняв управление, он отметил, что установленный пятнадцатилетний срок службы почти ни одно судно не выдерживает; большинство ветшает после шести лет, после десяти уже непригодно. В первую очередь, с 1817 года, главный командир ввел в практику систему набора по методу Р. Сеппингса; используемые диагональные связи — ридерсы сделали корпус более прочным и устойчивым к воздействию волн и качки. Он возобновил обшивку корпусов медными листами для защиты от размножившегося морского червя. 26 ноября 1827 года флагман приказом ввел правила определения размеров деталей набора для судов различных рангов. Использование металлических книц, поперечных переборок и других усовершенствований, предложенных Грейгом, позволило увеличить срок службы кораблей до тимберовки одиннадцать — тринадцать, а с тимберовкой — до семнадцати лет; уже упомянутый корабль «Варшава» до тимберовки прослужил пятнадцать лет.
В 1818 году Грейг распорядился заменить песчано-каменный балласт чугунным, что увеличило остойчивость судов и позволило установить на главной палубе более тяжелые 36-фунтовые орудия вместо 24-фунтовых. В 1821 году он издал приказ об унификации орудий в палубах по наибольшему калибру и унификации размеров пушечных портов, что упростило снабжение боеприпасами в бою и взаимозаменяемость орудий и станков. Для повышения боеспособности в свежий ветер и на ходу моряк поднял орудийные порты выше над водой.
22 марта 1824 года Грейг ввел правила вычисления размеров рангоута, а 4 февраля 1826-го — правила определения толщины такелажа в зависимости от ранга и размера судна. Для облегчения он заменил латунные блоки бакаутовыми, ввел правила расчета якорных цепей и веса якорей, определил численность команды на военных и транспортных судах.
В годы руководства Грейга в практику вошли якорные цепи вместо канатов, водоотливные помпы, иллюминаторы, сигнальные фонари, дневной и ночной телеграфы (первый изобретен A. C. Грейгом). Были усовершенствованы нактоузы для лучшего освещения компасов, кирпичные камбузные печи заменены железными, слюдяные фонари стеклянными; в каютах вместо сальных свечей ввели фонари, усовершенствовали крюйт-камеры и лазареты, использовали измерители дифферента, опреснительные установки, переговорные трубы и многое другое.
Любопытно отметить, что часть этих нововведений предлагал задолго до того С. К. Грейг, но о них на флоте благополучно забыли, и потребовались усилия его сына, чтобы сменить, наконец, разваливающиеся каменные камбузы и установить опреснительные установки и водоотливные помпы.
Для сохранения кораблей Грейг в мирное время предписал снимать часть носовых и кормовых орудий. Чугунный балласт позволил уменьшить сырость в трюмах и кубриках, загнивание корпуса. Были введены правила противопожарной безопасности при стоянке в портах, отменено раскачивающее суда килевание, применены громоотводы. Чтобы исключить пересыхание корпуса при стоянке у стенки порта, для более равномерного прогрева он ввел швартовку в разных местах акватории на мертвых якорях. На стоянках применяли переносные краны и ручные машины, позволявшие приподнимать мачты и просушивать шпоры и степсы. Посещая корабли, адмирал контролировал их сохранение.