
Ao mesmo tempo que servia na Marinha Portuguesa, em que atingiu o posto de Almirante, desenvolveu uma vasta obra científica. A partir de 1898, fez muitos levantamentos geográficos e várias delimitações de fronteiras nos territórios coloniais.
Em 1919, incentivado pelo aviador Sacadura Cabral, de quem se tornou amigo, começou a dedicar-se ao desenvolvimento dos métodos de navegação aérea astronómica. Tinham voado juntos pela primeira vez em 1917 e, no seu horizonte, estava já o plano de voar até ao Brasil, quando da comemoração do centenário da independência.
Fazendo equipa com Sacadura Cabral, realizou em 1921 a travessia aérea Lisboa - Funchal e, em 1922, a primeira travessia aérea do Atlântico Sul, entre Lisboa e o Rio de Janeiro, durante a qual fez uma navegação aérea de grande rigor, utilizando um sextante com horizonte artificial, de sua invenção. Este instrumento veio a ser fabricado e difundido para todo o Mundo pelo construtor alemão C. Plath, com o nome de “System Admiral Gago Coutinho”.
Quase no fim da vida, dedicou-se ainda ao estudo dos Descobrimentos e das Navegações portuguesas, escrevendo vários trabalhos a este respeito.
Pertenceu ao Grande Oriente Lusitano - Maçonaria Portuguesa e foi membro de diversas associações científicas, entre as quais a Academia Portuguesa das Ciências, a Academia Portuguesa de História, a Sociedade de Geografia de Lisboa e várias Sociedades Geográficas do Brasil.
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