Он разработал первый морской атлас и лоцию Балтийского моря (1752 год). Составлял карты Ладожского озера, Каспийского моря, Медвежьих островов и устья Колымы. Автор первых карт Берингова моря (1745 год).
Память
Именем Нагаева названа бухта Охотского моря.
В 2006 году в Сертякине был поставлен памятник А. И. Нагаеву. Он представляет собой колонну, на которой находится шар — символ Земли.