Խ.Ս.Բաղդասարովի գիտական հետազոտությունները հիմնականում նվիրված են բարձրջերմաստիճանային բյուրեղացման և տեխնիկապես արժեքավոր մոնոբյուրեղների աճեցման յուրահատուկ մեթոդների ստեղծմանը, որոնց արդյունքները հրատարակված են ավելի քան 350 գիտական աշխատանքներում և ութ մենագրություններում: Խ.Ս. Բաղդասարովը նաև հեղինակ է 112 հեղինակային իրավունքի: Նա բարձրջերմաստիճանային բյուրեղացման խնդիրների լուծման համար, ի տարբերություն ուրիշ հետազոտողների, հիմնական ուշադրությունը դարձրել է նյութի հալման և բյուրեղացման ընթացքում բարձր ջերմաստիճանին ֆիզիկաքիմիական երևույթներին: Այս մոտեցումը Խ. Ս. Բաղդասարովին թույլ է տվել ստեղծել մոնոբյուրեղների աճեցման նոր մեթոդ, որն անվանվել է Բաղդասարովի մեթոդ և լայն տարածում գտել շատ երկրներում: Այս մեթոդի իրականացման համար, բացի նոր տեխնոլոգիայից, նա ճարտարագետների հետ մշակել է մի շարք բյուրեղացնող սարքեր: