Грейга похоронили в Вышгородской лютеранской, самой древней церкви Ревеля. По приказу Екатерины II скульптор И. П. Мартос изготовил мраморное надгробие с надписью на латинском языке:
«Самуилу Грейгу, шотландцу, главнокомандующему Русского флота, родился 1735, умер 1788. Его славят немолчной песнью Архипелаг, Балтийское море и берега, охраняемые от вражеского огня. Его славят его доблести и непреходящая скорбь великодушной Екатерины II».
Контр-адмирал Козлянинов, сменивший Грейга, старался насколько возможно продлить установленное крейсерство, чтобы не выпустить шведов. 17 октября он рапортовал, что отправил три корабля на подкрепление Фондезину, с остальными готовится ко входу в гавань и ожидает фрегат, остававшийся в крейсерстве у Свеаборга. Тем временем Джемс Тревенен 14 октября оставил пост и 16 октября прибыл в Ревель. Указом от 22 октября за оборону Гангута он был произведен в капитаны 1-го ранга. На следующий день Козлянинов приступил к вводу эскадры в гавань, не разоружая корабли, а фрегаты оставил крейсировать в море. 27 октября десять кораблей были в гавани, а четыре фрегата вице-адмирал по два высылал в крейсерство. Узнав, что все шведские корабли вооружены и с эскадрой находится сам герцог Зюдерманландский, Козлянинов вывел на рейд два корабля для защиты гавани.
Но шведы не думали о нападении. Они ждали только ухода русского флота, чтобы бежать в Карлскрону. 8 ноября Козлянинов всеподданнейше доносил, что шведский флот еще в Свеаборге, а уже 9 ноября тот вышел из базы. Убедившись в том, что шведы прошли мимо Ревеля, Козлянинов разоружил на зиму эскадру. Он направил послание Фондезину, чтобы вице-адмирал перехватил шведов по пути к Карлскроне. Однако Фондезин не оправдал возложенных на него надежд. Он ушел на зимовку еще раньше Козлянинова, хотя море, в котором ему предстояло крейсировать, замерзало позднее. Планы Грейга так и не выполнили. Война продолжалась еще два года.
После смерти адмирала Сарра Грейг, оставшись с пятью детьми, посвятила свою жизнь их воспитанию; умерла она 13 августа 1793 года и похоронена на Смоленском кладбище в Санкт-Петербурге.
Императрица взяла под покровительство семью Грейга. Узнав о смерти моряка, 18 октября она предписала вице-адмиралу Пущину посетить вдову и заверить, что никогда не забудет услуг покойного адмирала. 4 декабря сын адмирала A. C. Грейг был произведен в капитан-лейтенанты, а младшие сыновья, Карл и Самуил, пожалованы в мичманы. Все сыновья флотоводца по указу Императрицы были зачислены во флот и плавали волонтерами на английских кораблях по десять-двенадцать лет, а старший стал адмиралом Российского флота.
8 сентября 1791 года Императрица повелела «…в память трудов и службы покойного адмирала Грейга в двух войнах выбить медаль…», и коллегия постановила сделать выписку о службе флотоводца и передать в Монетный департамент, чтобы там смогли подготовить соответствующий рисунок медали. В том же году была выбита большая бронзовая памятная медаль; на лицевой ее стороне находился портрет адмирала, на обратной — отмечены все его заслуги. Медаль изготовил мастер К. Леберехт, ее подготавливали для массового выпуска.
По мнению современников, С. К. Грейг был человеком спокойным, уравновешенным, энергичным и смелым, но без бравады, честным, верным долгу и присяге. Английский биограф адмирала Гросс писал: «Грейг утверждал себя не только как храбрый и способный человек, но и как верный и умеющий молчать». Это подтверждает тот факт, что моряку поручали ответственные дела, требовавшие не только способностей и храбрости, но и умения держать язык за зубами.
Морской историк Ф. Ф. Веселаго, говоря о русских моряках екатерининского времени, полагал:
«По важности и разнообразию своих заслуг первое между ними занимает… Самуил Карлович Грейг, имевший как отличный специалист и высокообразованный энергичный деятель первенствующее значение в нашем флоте и пользовавшийся вполне заслуженным доверием у всех. Ему, кроме славных побед над турками и шведами, русский флот обязан введением полезнейших усовершенствований в морском и боевом вооружении и управлении судов, в улучшении портовой и адмиралтейской деятельности и образовании многих превосходных офицеров. По отзыву его подчиненных офицеров и нижних чинов, это был более отец, нежели начальник».
Английский морской офицер на русской службе упоминавшийся Д. Тревенен дал следующее описание Грейга:
«Его фигура была несколько крупной и чрезмерно неуклюжей. Ноги были очень длинными, грудь и живот слегка впалыми, плечи покатыми, а голова наклонена вперед. В его зимней одежде в Кронштадте никто не мог выглядеть более похожим на старую шотландскую женщину, хорошо укутавшуюся в холодную погоду. Его одежда, когда он был не в форме, была простой. Он отличался почти показной любовью к простоте, хотя я полагаю… в этом не было ни малейшего притворства. Черты его лица были крупные и заметные, но что касается характера, то в нем не было ничего броского, но много серьезности, мысли и глубины. Когда он не говорил, то выглядел унылым, почти скучным, подчеркнуто замкнутым, но выражение его очень оживлялось в беседе.
Он был вообще очень молчаливым, но иногда в частных компаниях он умел стать интересным, рассказывая с большим добродушием и притягательностью кое-что из неисчерпаемого запаса знаний и новостей, которые он приобрел постоянными занятиями в более поздние годы его жизни, потому что в более ранние периоды его образование было в запущенном состоянии.
Его замечания всегда были благоразумными, так как он был способен замечать и рассуждать так же хорошо, как исполнять идеи, поданные другими. Учитывая все это, он был, конечно, медлительным и „тяжеловесным“ от природы… Тем не менее в активных делах флота он отбрасывал это свойство его характера и был деятельным, энергичным и решительным».
Морской офицер В. Войт вспоминал:
«Команды не питали к нему особой любви, так как он, плохо зная русский язык, не имел возможности затрагивать жизненные стороны той среды, с которой он не был знаком, хотя и уважал прирожденные русскому человеку удаль и сметливость. Но этого важного по осанке, высокого, седого старика со светлым взором и приветливою улыбкою, в свою очередь, все уважали; знали, что он сжег турецкий флот в Чесменской бухте; знали, что его советы слушал граф Орлов, видели, с кою заботливостью он неутомимо обучал команды действовать орудиями и, словно на исповеди, держал по часам капитанов кораблей, внушая им правила одоления врагов. Его подчиненные знали, что адмирал мало говорит, но много делает, и были уверены, что где адмирал Грейг, там и победа».
Некоторые английские авторы считали Грейга предтечей Нельсона. Однако с этим трудно согласиться. Конечно, его натиск в Гогландском сражении позволил сосредоточить превосходящие силы против передовых неприятельских кораблей. Но никоим образом Грейг не намеревался отступить от линейной тактики. Правда, с другой стороны, его решительные действия так и не позволили шведам в 1788 году использовать те нововведения в тактике, которыми они располагали. Грейг принудил их драться в линии, пока сила сопротивления не была сломлена.
Решителен адмирал был и в планах. Предложенный им проект овладеть Дарданеллами и прорваться к Константинополю был весьма смел, как и замыслы взять Свеаборг и Карлскрону. При этом моряк не был шапкозакидателем. Известно, как он намеревался взять Поркалаутский пост, используя осторожную тактику. Можно полагать, что, проживи он подольше, русско-шведская война могла завершиться гораздо скорее.
Записки Грейга до наших дней служат одним из важнейших источников сведений о Хиосском и Чесменском сражениях, об участии моряков в первой Архипелагской экспедиции.
Род Грейгов продолжался до наших дней в России и Англии. Последний прямой потомок адмирала, его прапраправнучка Лидия Неезе, умерла в августе 1985 года в Лейпциге и завещала портреты адмиралов Грейгов советским музеям.