Mapa Marsa wykonana w 1888 r. przez Schiaparellego
Prowadził obserwacje obiektów Układu Słonecznego, uznał cechy albedo powierzchni Marsa za morza i kontynenty, i nadał im nazwy. Począwszy od roku 1877 obserwował na tej planecie, jak mu się wydawało, długie proste struktury, które nazwał po włosku canali. Miał na myśli kanały marsjańskie pochodzenia naturalnego, jednak nieświadomie dał początek setkom historii o „ufoludkach” z Czerwonej Planety. Dopiero kilkadziesiąt lat później twory widziane przez Schiaparellego okazały się złudzeniem optycznym. Fotografie dokonane przez sondęMariner 4 w 1965 roku wykazały jednoznacznie, że na Marsie nie występują opisywane przez niego kanały.
Giovanni Schiaparelli jako pierwszy wykazał, że roje Perseidów i Leonidów związane są z kometami. W 1889 r. podał, że Merkury, a w 1890 r., że Wenus, są zwrócone do Słońca stale tą samą stroną. Obserwacje radarowe w 1965 r. dowiodły, że się mylił. Badał również gwiazdy podwójne, interesował się astronomią średniowieczną i starożytną. 29 kwietnia 1861 r. odkrył planetoidę(69) Hesperia. 26 stycznia 1889 r. został senatorem Królestwa Włoch[1].
Bratanica astronoma, Elsa Schiaparelli, była znaną projektantką mody.