Особенно значительны работы Грасси, посвященные выяснению способов распространения малярии, установлению ее переносчиков и изучению цикла развития возбудителя малярии– малярийного плазмодия – в организме комара. Впервые этот паразит был обнаружен в крови больных малярией в 1880, однако полный жизненный цикл малярийного плазмодия в организме позвоночных, включая человека, описал Грасси. В 1898 он показал, что только комары рода Anopheles могут быть переносчиками возбудителя малярии, и в том же году впервые экспериментально осуществил заражение малярией человека через укус этого насекомого. Изучение экологии и систематики комаров дали возможность разработать способы борьбы с ними. Эти мероприятия успешно проводились Грасси и другими учеными на протяжении многих лет в Италии и других странах Европы, благодаря чему заболеваемость малярией резко снизилась.

Грасси стал членом Академии деи Линчеи и Итальянского научного общества, получил почетную степень профессора Лейпцигского университета. Грасси – автор труда К изучению малярийного комара (Contribuzione allo studio dei parasiti malarici, 1892). Умер Грасси в Риме 4 мая 1925.