Gratton ha pubblicato oltre 380 articoli su riviste internazionali, principalmente nel campo della spettroscopia ad alta risoluzione e delle analisi di abbondanze, dell'evoluzione chimica galattica, degli ammassi globulari, e più recentemente nella ricerca dei pianeti extrasolari.E' stato responsabile della realizzazione dello spettrografo ad alta risoluzione per il TNG, e partecipa ai progetti di Planet Finders per VLT (SPHERE) e E-ELT (EPICS). Ha svolto attività didattica presso l'Università di Roma e di Padova, e in diverse scuole di dottorato. E' stato membro del Comitato di Consulenza Scientifica dell'INAF, dell'STC e vari altri comitati dell'ESO, ed ha svolto diversi incarichi per conto dell'INAF (chair dei TAC TNG e LBT, responsabile del Servizio Gestione Strutture Osservative Nazionali e dell’Unità Organizzativa Progrmmazione).