郭桂蓉是中国雷达系统、雷达目标识别、精确制导武器自动目标识别领域的著名学者和专家，国家级研究基地自动目标识别国防科技重点实验室创建人。在科研方面主持并设计、研制成功20余项国防急需的科研攻关项目，取得一批国际领先水平和国内领先水平并具有重大国防效益的科研成果。在雷达抗干扰、雷达目标识别、精确制导武器自动目标领域取得重大创造性成就。
他主持研制的“41号系统”获1978年全国科学大会奖；“KD85-466系统”获1992年国家科技进步二等奖，“ATR-8912系统”获1993年国家科技进步奖。1992年他被授予“国家有突出贡献的中青年专家”称号，1999年获中国人民解放军专业技术重大贡献奖。著有《最佳离散信号》《模糊模式识别》（获第七届中国图书奖）《信息处理中的模糊技术》等；撰有《模糊模式识别的理论及应用研究》、《基于极化频率稳定度的目标识别》等论文70余篇。
