Griguļa zinātniskās un literārās intereses saistītas ar putnu dzīvi.
No 1905. gada Latvijas laikrakstiem "Apskats", "Balss" u.c iesūtījis dzejoļus un rakstus par latviešu izceļotāju dzīvi.
Piedalījies M. Siliņa ģeogrāfiskās un etnogrāfiskās kartes sastādīšanā, sniedzot ziņas par latviešu kolonijām Krievijā. Veikdams topogrāfa pienākumus, arvien vairāk iedziļinājies putnu dzīvē un veicis nopietnus zinātniskus novērojumus.
DARBĪBA LITERATŪRĀ
Brošūru sērijas
1934–1938: "Dzimtenes putnu valstībā"
1936: "Kādi putni dzīvo Latvijā"
Grāmatas
Daiļliteratūrā debitēja septiņdesmit gadu vecumā pēc Elīnas Zālītes iedrošinājuma.
1952: "Putnu novērošana dabā"
1954: "Vāverīte, baltastīte" (kopā ar E. Zālīti)
1955: "Spārnotie meistari"
1957: "Zīlītes pirmā dziesma"
1958: "Čivulītes īstās mājas" (kopā ar M. Bendrupi)
1959: "Lielais Tlitlis un mazie snibīši"
1961: "Medņa sieva Raibīte" (kopā ar M. Bendrupi)
1964: "Putnu grāmata"
1967: "Āķīgais putns"
1967: "Libellula un Kvadrimakulata"
1969: "Liepkalna mežā"
1974: "Zīlītes dziesma"
1984: "Kā es mācījos putnu valodu" (1984).
Sastādījis tautasdziesmu izlasi bērniem "Zīlīte, žubīte, kur tavi bērni?" (1959).
Griguļa darbi veltīti galvenokārt bērniem, tiem raksturīgs raits stāstījums, izteiksmīgi dabas tēlojumi, gaišs un labestīgs skatījums uz pasauli. Grāmatās un daudzos rakstos saistoši stāsti par dzimtenes dabu un tās iemītniekiem.
DARBĪBA ORNITOLOĢIJĀ
Publicējis ziņas par retāk sastopamajām putnu sugām, par putnu atlidošanas un aizlidošanas fenoloģiju, gredzenotajiem putniem, detalizēti aprakstot ekskursijas uz vairākām putniem bagātajām vietām. Strādājot skolu muzejā, apbraukājis Latvijas novadus, lai savāktu eksemplārus no katras Latvijā ligzdojošā putna sugas. Rīgas muzejos atrodas apmēram 200 Kārļa Griguļa izbāzto putnu.
Uzrakstījis putnu melodiju notis; šī partitūra profesora Ādolfa Skultes ieskatā ir viena no unikālākajām, ar kādu jebkad viņš iepazinies.
1971. gadā kopā ar Lielvārdes vidusskolas jaunajiem naturālistiem un skolotāju Regīnu Gribusti ierīkoja putnu novērošanas staciju.
RECEPCIJA UN PIEMIŅAS SAGLABĀŠANA
70. gados uzņemta filma par Kārli Griguli "Mūža aicinājums”.
1997: ar viņa meitas Valentīnas Jakaites un Latvijas Ornitoloģijas biedrības atbalstu 1997. gadā skolas saņēma audiokasetes "Skaisti dziedi lakstīgala" ar K. Griguļa tekstu un viņa atdarinātām 25 putnu balsīm.
1994: Poguļankas upes krasta malā, netālu no Griguļa dzimto "Stumpuru" mājām uzstādīts piemiņas akmens, tajā iekalts gudrības simbols – pūce.
2019: 27. jūlijā Rembates parkā tika atklāts vides objekts "Goda krēsls Kārlim Grigulim".