Автономная высокоточная навигация, гироскопия, гравиметрия, уклонение отвесной линии, морская навигация, включая подводную, бесплатформенные инерциальные навигационные системы.

Ведущий ученый в области высокоточной автономной навигации, автор более 300 опубликованных научных работ по морской навигации, инерциальным навигационным системам и гироскопам, методам и средствам радиоастронавигации, гравиметрии и геодезии, интегрированным морским приборным комплексам.

Под руководством В. Г. Пешехонова созданы три поколения навигационных комплексов подводных лодок и крупных надводных кораблей, открывшие новые возможности автономной навигации на всех акваториях мирового океана и обеспечивающие все виды морского оружия.

• Пешехонов В.Г. Современное состояние и перспективы развития гироскопических систем // Гироскопия и навигация. 2011. № 1 (72). С. 3-16.
• Лукомский Ю.А., Пешехонов В.Г., Скороходов Д. А. «Навигация и управление движением судов» // — СПб.: Элмор, 2002. 360 стр.
• Пешехонов В. Г. Ключевые задачи современной автономной навигации // Гироскопия и навигация. 1996. № 1 (12). С. 48-55.
• Пешехонов В.Г., Степанов О.А., Августов Л.И. и др. «Современные методы и средства измерения параметров гравитационного поля Земли», // Санкт-Петербург, АО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»», 2017. 390 стр.
• Вершовский А.К., Литманович Ю.А., Пазгалев А.С., Пешехонов В. Г. Гироскоп на ядерном магнитном резонансе: предельные характеристики // Гироскопия и навигация. 2018. Т. 26. № 1 (100). С. 55-80.

• Герой Труда РФ (2018).
• Лауреат Ленинской премии (1984).
• Лауреат Государственной премии РФ в области науки и техники (1998).
• Лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники (2006).
• Лауреат премии им. академика А. Н. Крылова в области технических наук Правительства Санкт-Петербурга и Санкт-Петербургского научного центра РАН (2006).
• Звание Почетный судостроитель (2003).
• Звание Почетный доктор Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина) (2003).
• Орден «За заслуги перед отечеством» III степени (2009).
• Орден «За заслуги перед отечеством» IV степени (2004).
• Медаль «300 лет Российскому флоту»(1997).