नारळीकर हे विश्वविज्ञानातील योगदानासाठी प्रसिद्ध आहेत, विशेषत: व्यापकपणे स्वीकारल्या गेलेल्या बिग बँग सिद्धांतापेक्षा भिन्न विचार मांडण्यासाठी. १९९४ ते १९९७ या काळात त्यांनी आंतरराष्ट्रीय खगोलशास्त्रीय संघाच्या कॉस्मॉलॉजी कमिशनचे अध्यक्षपद भूषवले.