Участник первой, третьей и седьмой морских Советских Антарктических Экспедиций. Работал также на геофизических полярных станциях в Северном Ледовитом океане. Закончил кафедру геофизики МГУ, а потом и преподавал там же.
Но с годами интересы ученого расширились, не последнюю роль при этом сыграли впечатления путешественника, и он с 1979 г. возглавил учебно-научный Музей землеведения МГУ. Попутно читает общий курс геофизических методов исследований земной коры для геоморфологов географического факультета. Научсные достижения С. А. Ушакова показали, что Мировой океан таит в себе немало загадок и экспедиционных исследователей ждут там важные открытия.
Он показал, что Антарктида до юрского времени входила в состав праматерика Гондвана. Рассчитал топографо-изыскательские аномалии для всего Северного Ледовитого океана и показал, что литосфера Северной Полярной области Земли, в целом, уравновешена. Исследовал подводные вулканические горы Ледовитого океана и теоретически обосновал вынос тепла из недр Земли в его рифтовых зонах. Это и было подтверждено французской экспедицией в 1978 г. С. А. Ушаков удостоен Ломоносовской премии.