Учёный в области автоматического управления, академик АН СССР (1984).
Создал новый раздел теории автоматического управления – теорию систем с переменной структурой (СПС). СПС применяют для управления нестационарными объектами, например при построении систем управления движением летательных аппаратов, в системе автоматической посадки сверхзвукового пассажирского самолёта Ту-144 и др. СПС находят применение также в металлургической, химической и пищевой промышленности.
С.В. Емельянов занимается разработкой методологических основ управления развивающимися системами.
Лауреат Ленинской премии (1972).
В Российском государственном архиве в г. Самаре на постоянном хранении находятся заявочные материалы на изобретения Емельянова С.В. (Ф. Р-1).
Перечень этих документов представлен в базах данных «Выдающиеся деятели науки и техники» и «Патентный каталог».
Подробнее с документами и базами данных можно ознакомиться в читальном зале архива по адресу: г. Самара, ул. Мичурина, д. 58