在進行引種工作的同時，王大軍還致力於花卉育種的研究。20世紀50年代，在引進600多個菊花品種的基礎上，王大軍選擇了百合，壹個1000多朵，最多3000朵的大菊花品種。20世紀60年代，王大軍參與了國家科研項目，並負責建立了上海菊花中心園。為了建設這個國家菊花基地，他廣泛收集了6000多株菊花，從中選出1500多個優良品種，進行雜交育種，育成了60個菊花優良品種和50個小菊品種。在收集菊花品種的過程中，王大軍發現我國園藝花卉的分類和命名相當混亂，同名異物和異名異物非常普遍，尤其是在菊花分類中。這既不利於花卉研究，也不利於生產推廣。基於實際操作的簡便性和實用性，根據國際花卉分類理論，以形態特征和品系為依據，他制定了菊花“花型-花色-品種號”三級分類，對花卉生產具有指導作用。
王大軍十分重視雜交育種技術在花卉品種選育中的應用。60年代初，他以矮牽牛為育種對象，培育出紅白花瓣矮牽牛(雜種)和紅白紫花瓣矮牽牛。20世紀70年代，開展了木槿屬種間雜交研究，成功獲得了紅花木槿和麝香木槿的雜種，可顯著延長觀賞期。為了防止優良菌株退化，王大軍挑選了幾個優良菌株。其中大花紫堇的花徑最大，為11cm；鳳仙花屬雜交品種，枝條頂端有單朵純重瓣花；大花雞冠花品系，花頭大，橫向可達30厘米，顏色有淡紅、棕黃、棕紅等稀有色；重瓣半枝蓮品系重瓣性強，顏色豐富，有翡翠色、棕紅色、肉紅、灑金等稀有顏色。以上菌株均適合上海氣候，生長開花良好。20世紀80年代，為滿足高溫季節對花壇植物的需求，王大軍成功引進了壹批花期在6-8月的多年生植物，如多倍體萱草、路易薩娜鳶尾和各種矮芙蓉，為城市綠化增添了品種色彩。
王大軍非常註重栽培技術的積累、探索和研究。在引進和培育花卉的同時，我們也把更多的精力投入到技術工人和幹部的培養上。編寫了花卉初、中級技術人員教材，包括《花卉露地采種與栽培》、《草本觀賞植物引種與氣候》等系列教材和論文。培養了壹大批技術工人和幹部。
在花卉栽培的實踐中，王大軍深感花卉育種水平的提高和發展必須采用和發展新技術和新材料。上世紀80年代初，中國改革開放剛剛起步，園藝與國外交流不多。此外，外國專利在花卉園藝方面的保護和封鎖使得獲得優良的種質資源非常困難。為了獲得優良的種苗，王大軍應用了壹整套發芽、移栽、成苗技術。他用恒溫人造光育苗，用無毒培養基發芽培養皿，用新型園藝無毒培養基(蛭石、泥炭、椰子殼)移栽幼苗，大大提高了發芽率和成苗率。
上世紀80年代中期，我國大部分溫室植物都是在玻璃棚內種植，通風加熱系統不完善。在王大軍的建議下，上海植物園引進了先進的玻璃鋼連棟溫室，為大量室內外花卉和觀葉植物創造了條件。當時，該園從國內外引進和收集了千余種室內觀賞植物。
20世紀80年代中期，組織培養技術壹出現在生產和應用領域，王大軍就敏感地意識到它有著廣闊的應用前景。負責籌建上海植物園組培樓，生產能力50萬株苗木。他在組織培養技術上下功夫，培養了壹批技術人員，繁殖了百合、黃花菜等園藝植物的組培苗，遠銷荷蘭和美國。因此，上海植物園成為中國最早大規模生產和出口花卉組培苗的單位之壹。
植物園是保護植物多樣性的重要基地。植物園促進植物保護的重要手段之壹是種質資源和信息交流。上世紀80年代初，王大軍創辦了上海植物園種子交流室，親自帶隊采集野生植物種子，與國內外植物園交流種質資源、保護技術和信息。
在野生植物種子的收集方面，王大軍主要集中在長江流域的野生植物。他在編制交換目錄方面頗具獨創性。除了植物學名稱，他還記錄了采集時間、地點、海拔、生態環境、采集者等數據，反映了植物生態學和引種馴化的要素，以滿足植物學家和專家在引種馴化方面的需要。由他編制的這本交換目錄得到了國際植物園界的贊賞，並被許多植物園采用，目錄中收錄的植物種類最多達到1000多種。自交換目錄公布以來，引起了世界各植物園的關註。各國紛紛發函要求建立交流關系。到80年代末，已有40多個國家和地區與它們建立了穩定的交流關系，交流單位包括300多個植物園和植物園。這項工作達到了世界同類植物園的水平，提高了上海植物園在國際植物園界的知名度。65438-0996英國副首相赫塞爾廷通過英國外交部索要上海植物園種子交換目錄。在上海訪問期間，他專程參觀了上海植物園，並在信中對上海植物園的種子交換目錄給予了高度評價。
在促進國際交流方面，王大軍還參加了蒙特利爾和荷蘭阿姆斯特丹的國際花展，以及花展中中國園的建設，並被任命為花展國際花展評選委員會委員。王大軍還多次出國講學，在加拿大蒙特利爾被譽為菊花專家。
1995年3月，英國皇家園藝學會授予王大軍維奇紀念獎章，以表彰他在國際交流和園藝領域的傑出貢獻。
王大軍有強烈的職業意識和責任感。在學術上，他非常重視理論與實踐的結合，強調實際操作，對新概念、新技術有很強的敏感性和理解能力。他致力於中國的園藝。因為壹直強調技術管理，壹度被視為“白專路”的典型，受到沖擊。但是，王大軍對祖國的熱愛和對園林事業的執著追求是堅定不移的。下放勞動期間，他沒有抱怨，而是和工人打成了壹片。他把全部精力都投入到園藝栽培技術的改進上，並耐心地傳授給工人。
王大軍退休後，仍然關註植物園的發展。他以豐富的經驗指導種子交換和植物保護，使上海植物園在世界植物園中保持先進水平。他熱情指導青年園藝花卉科研人員深入生產壹線，及時解決和解答育種中的新問題。他還經常為上海植物園的發展出謀劃策。王大軍壹直以中國是世界“園林之母”而自豪。他早就想向全世界介紹中國古老的花卉栽培和育種的歷史及其在園藝方面的輝煌成就。但是我工作忙，沒時間顧及。退休後，我終於有機會實現這個夙願了。經過幾十年的資料收集，他正在撰寫中國古代觀賞植物栽培史。雖然王大軍已經76歲了，但他仍然以巨大的精力關註著中國園藝的發展，繼續為提高中國的園藝水平做出貢獻。