长期以来，一直致力于我国地图制图学与地理信息工程学科专业教学与科研工作。作为我国地图制图学与地理信息工程学科的主要学者和学科带头人，王家耀教授长期潜心于该学科基本理论的研究，做了大量开拓性的工作。90年代以来出版了《地图数据处理的模型方法》、《数字地图自动综合原理与方法》、《空间信息系统原理》、《理论地图学》等代表性著作10部，其中2部获全国优秀测绘教材一等奖，主编学术论文集4部，发表学术论文100余篇，体现了20世纪我国地图制作从技术上升到理论的飞跃，为进入21世纪空间时代和信息社会的地图科学技术的发展提供了理论依据。在深入进行理论研究的基础上，不断提出带有前沿性、引导性的科研课题并注重地图制图生产和地理信息工程实践，主持完成了20余项重点工程科研项目。获军队科技进步一等奖3项、国防科技二等奖1项，首届全军军事科学研究优秀成品一等奖1项,国家级教学成果一等奖1项。80年代中期，主持完成了军队重点项目“自动编图系统”研究，于90年代中期建成了我军第一个地图数据库支持的自动编图系统，在解决地图综合自动化这个公认的国际性难题方面取得了突破性进展。80年代末和90年代初，他着力地图设计原理与方法新体系研究，于1987—1992主持设计和生产全军第一部综合性军事地理图集《军官地图集》。90年代以来，先后主持完成军队重点项目 “军事地理信息系统建立与应用”等多项研制任务，特别是主持完成了我军第一个具有自主版权的军事地理信息系统软件平台，对我国军事地理信息系统和数字化战场的长远建设与发展具有重要意义。目前，正主持 “军事地理信息应用服务系统”和“数字苏州”等工程的设计与建设。在学科建设和高层次人才培养方面做了大量的工作， 70年代后期筹建了计算机地图制图实验室，开办了计算机地图制图专业，80年代中期积极倡导并参与创办了当时国内唯一的地图数据库及应用专业，90年代初期建立了地图制图自动化专业，90年代中后期主持开办了军事地理信息工程专业，使“地图制图”学科专业发展为“地图制图学与地理信息工程”学科专业，并于1996年被解放军三总部批准为军队重点学科，2001年被评为军队重点学科，2002年被评为国家重点学科。
1987年以来共培养硕士49名，1993年以来共培养博士52名，指导博士后4名，为国家和军队培养了大批高层次科技人才。1998年获解放军总参谋部首届“人梯奖”，2001年被评为“全国优秀科技工作者”，2002年获“全军专业技术重大贡献奖”。