In den folgenden Nachkriegsjahren unternahm er, begleitet von seinem Sohn Michael, ausgedehnte Forschungsreisen nach Afrika, Japan, Kanada, UdSSR, Australien und Südamerika. Der Tier- und Urwalddokumentarfilm "Kein Platz für wilde Tiere", den beide Grzimeks drehten, erhielt 1956 den Goldenen Bären der Berliner Filmfestspiele.
Ostafrika war das Gebiet, in dem die Grzimeks wissenschaftliche Erhebungen über Wildbestände und Tierwanderungen mit einem Spezialflugzeug durchführten. Bei Dokumentaraufnahmen zu dem Film "Serengeti darf nicht sterben" (Oscar für besten Dokumentarfilm 1959) starb Michael Grzimek.