Оказавшись в составе экспедиции Северного морского пути, врач-десантник попутно выполнил особо важное государственное задание: 9 мая 1949 года он вместе с А.П. Медведевым приземлился с парашютом на Северный полюс. За этот первый в мире такой прыжок их наградили орденами Красного Знамени. Как флагманский врач Волович участвовал в высокоширотных экспедициях «Север-4» и «Север-5». Позже работал врачом на дрейфующей станции «Северный полюс-2».
С 1959 года переведён в специальную научно-исследовательскую лабораторию, занимавшуюся проблемами выживания лётчиков, а впоследствии и космонавтов, после вынужденного приземления и приводнения. В 1960 году он организовал и возглавил группу врачей-парашютистов для оказания медицинской помощи и медицинского обследования космонавтов на месте приземления. Лично проводил медицинское обследование космонавтов Юрия Гагарина, Германа Титова, Андриана Николаева и Валерия Быковского.
С 1971 года Виталий Георгиевич возглавил научно-исследовательскую лабораторию и под его руководством и непосредственном участии, в качестве экспериментатора и испытателя, было проведено свыше 40 экспедиций в Арктику, Заполярье, тайгу, пустыни, горы.
Осуществлял научное руководство научно-спортивными экспедициями: «Человек и пустыня», «Комсомольская правда», «Советская Россия», «Метелица», неоднократно проводил тренировочные занятия с космонавтами по выживанию в пустыне, горной местности и на плаву.
В 1988–1991 годах руководил осуществлением совместного советско-индийского эксперимента «Химдом» – «Физиологические реакции человеческого организма на быструю смену с тропического климата на арктический», проводившегося в Индии и Кольском Заполярье с участием индийских военнослужащих.
С 1999 года Волович работал в Государственном научно-исследовательском испытательном институте военной медицины. В 1998–2000 годах регулярно читал лекции на факультете фундаментальной медицины МГУ в учебных курсах «Медицинская экология» и «Космическая медицина». Выступал с докладами на всесоюзных и международных конференциях по авиационной и космической биологии и медицине. Многолетние исследования позволили Воловичу обосновать новое направление в медицине – медицина выживания.
Работы Воловича используются специальными службами спасения ВВС, МЧС, авиацией силовых ведомств. Волович – автор 19 книг и около 300 научных работ. Наиболее известны из них «Жизнеобеспечение экипажей летательных аппаратов после вынужденного приземления и приводнения», «Человек в экстремальных условиях природной среды», «С природой один на один», «Энциклопедия выживания». Является одним из соавторов совместного советско-американского труда «Основы космической биологии и медицины».
