Важнейшей отличительной чертой всей его многогранной деятельности явилась поразительная способность гармонично сочетать научную и конструкторскую работу в кабинетах с деятельным участием в постройке кораблей на стапелях. Более того, он много лет провел в плаваниях, командуя кораблями и эскадрами, которые решали сложнейшие и ответственейшие задачи, начиная с крейсерских операций русских пароходов во время Восточной (Крымской) войны (1853–1856), перехода отряда кораблей из Кронштадта на Дальний Восток (1858–1860) и кончая установлением дружественных отношений с Северо-Американскими Соединенными Штатами (ныне США) в 1863-1864 годах. Он был инициатором и организатором проектирования и строительства броненосных кораблей Российского флота, в т.ч. круглых броненосцев («поповок») и первого мореходного броненосного корабля «Пётр Великий». Именем А.А.Попова назван остров в Японском море и посёлок на нём; залив Рында на западном побережье Японского моря назван в честь корвета Попова «Рында». Лучшей эпитафией адмиралу Попову можно считать слова другого великого кораблестроителя, Алексея Николаевича Крылова, который назвал Попова истинным учителем российского флота.