Гурий Петрович Ступаков — известный учёный в области авиационной, космической, профилактической медицины и медицины труда.
Предложил концепцию гомеостатического потенциала человека, позволяющую количественно охарактеризовать процессы, происходящие в системе «человек-среда-социум».
По его инициативе и при личном участии создан ряд информационно-поисковых, диалого-консультативных и экспертных систем, предназначенных для диагностики функционального состояния организма человека, программно-аппаратные средства формирования и поддержания требуемой работоспособности различных специалистов, созданы системы экологического мониторинга, гигиенического нормирования.
На основе количественной оценки уровня здоровья создана модель прогноза профессиональной надёжности специалистов в условиях воздействия на них комплекса неблагоприятных профессиональных факторов. С использованием этих подходов разработана система мер по оптимизации деятельности лиц экстремальных профессий в сфере авиации и космонавтики.
Г. П. Ступаковым разработаны теоретические основы динамической реакции тела человека на ударные воздействия, уточнены критерии их переносимости, определено значение параметров ударных перегрузок в широком диапазоне их варьирования. Разработанные научные положения легли в основу теоретической концепции детерминированного уровня безопасности при действии на человека ударных перегрузок, связанных с применением средств аварийного спасения экипажей летательных аппаратов и средств защиты поражающего механического фактора.
Научные разработки Гурия Петровича использованы при создании средств аварийного покидания экипажей самолётов, космического корабля многоразового использования «Буран», средств защиты от ударных перегрузок экипажей спускаемых аппаратов, десантируемой техники, аварийного приземления вертолётов. Работы, посвящённые теории вопроса запреградного действия средств поражения, нашли воплощение в создании эффективных средств индивидуальной броневой защиты.
За разработки теоретических основ учёта человеческого фактора при создании систем жизнеобеспечения и спасения спецконтингентов Гурий Петрович удостоен Государственной премии СССР в 1986 году, награждён орденом и медалями.
Работы, связанные с разработкой эргономических технологий при создании вертолётов семейства «Ми» в 2011 году отмечены премией Правительства РФ.
Ещё одно важное направление научной деятельности Г. П. Ступакова — изучение влияния невесомости и длительности перегрузок на снижение прочностных характеристик костной системы человека. Изучение направленности и выраженности адаптивных реакций костной ткани в невесомости позволило обосновать теоретическую концепцию направленной фенотипологии костной системы человека при изменении гравитационного потенциала. Данные теоретические разработки были учтены при создании систем амортизации спускаемых аппаратов и обеспечили гарантированную травмобезопасность космонавтов при ударных перегрузках приземления спускаемых аппаратов после длительных полётов, даже при отказе систем мягкой посадки. В 1998 году учёному присвоена Международная премия им. Дж. П. Степпа (США) «За выдающийся персональный вклад в снижение гибели и травматизма лётчиков и космонавтов в аварийных ситуациях» на основе теории защиты человека от повреждающего механического фактора.
Гурием Петровичем Ступаковым создана собственная научная школа, он автор более 350 научных работ, 15 изобретений и патентов, научного открытия в области диагностики, профилактики и лечения хронических заболеваний.
Работы учёного широко известны за рубежом: в США, Великобритании, Германии, Италии, Испании, Нидерландах, Франции, Канаде и др.