В 70-е годы В. С. Пугачёвым заложены основы общей структурной теории стохастических систем.

За участие в создании адаптивной системы управления сложным технологическим процессом (горячая прокатка труб) в 1976 г. В. С. Пугачёв удостоен Государственной премии СССР. При создании этой системы были использованы методы теории обучающихся систем, разработанные   В. С. Пугачёвым.

Научная деятельность В. С. Пугачёва тесно переплеталась с педагогической деятельностью в ВВИА им. Н. Е. Жуковского в течение почти 40 лет. За годы работы в ВВИА им. Н. Е. Жуковского им были созданы четыре кафедры, разработаны соответствующие специальные курсы, написаны учебники и учебные пособия, организованы соответствующие лаборатории, подготовлены научно-педагогические кадры.