गजेंद्रगडकर, प्रल्हादाचार्य बाळाचार्य न्यायपालिका खंड कर्मचार्‍यांच्या सेवाशर्तींबाबतचा एक-सदस्य आयोग म्हणूनही त्यांची नियुक्ती झाली. जानेवारी १९५७मध्ये न्या.गजेंद्रगडकर यांची सर्वोच्च न्यायालयाचे न्यायाधीश म्हणून नियुक्ती झाली. फेब्रुवारी १९६४मध्ये ते भारताचे सरन्यायाधीश झाले. १५मार्च१९६६ रोजी ते सरन्यायाधीशपदावरून निवृत्त झाले. न्यायाधीश आणि सरन्यायाधीश म्हणून न्या.गजेंद्रगडकर यांची सर्वोच्च न्यायालयातील एकूण नऊ वर्षांची कारकीर्द अनेक दृष्टींनी महत्त्वाची आणि वैशिष्ट्यपूर्ण ठरली. मुंबई उच्च न्यायालयातील त्यांच्या कर्तृत्वामुळे त्यांचे नाव आधीच सर्वज्ञात होते. ते सर्वोच्च न्यायालयात गेल्यानंतर त्यांच्या विद्वत्तेचा आणि विचारांचा प्रभाव सर्वोच्च न्यायालयाच्या कामकाजावर आणि निकालांवरही पडू लागला. त्यांनी सर्वोच्च न्यायालयात अनेक चांगल्या प्रथा-परंपरा पाडल्या. उदाहरणार्थ, त्यांनी आपल्या आत्मचरित्रात म्हटल्याप्रमाणे सर्वोच्च न्यायालयाच्या स्थापनेनंतरच्या सुरुवातीच्या काही वर्षांत न्यायाधीशांची प्रवृत्ती अनेकदा स्वत:ची वेगळी सहमतीची निकालपत्रे (सेपरेट कंकरिंग जजमेंटस्) लिहिण्याची असे. सरन्यायाधीश न्या.एस.आर.दास यांच्या प्रयत्नांमुळे ही प्रवृत्ती बर्‍याच प्रमाणात कमी झाली आणि त्यामुळे निकालपत्रांची संख्या कमी झाली. न्या. गजेंद्रगडकर यांनी न्या. दास यांची परंपरा पुढे चालविली. न्या.गजेंद्रगडकर यांची दोन विशेष उल्लेखनीय वैशिष्ट्ये म्हणजे त्यांनी स्वत: सर्वाधिक निकालपत्रे लिहिली आणि भिन्नमत-निकालपत्रे (डिसेन्टिंग जजमेंट्स्) क्वचितच लिहिली. याचा अर्थ, न्यायालयाच्या ज्या कुठल्या पीठाचे न्या. गजेंद्रगडकर सदस्य असत, त्याचे निकालपत्र बहुधा तेच लिहीत आणि पीठावरील अन्य न्यायाधीश सहसा त्यांच्याशी सहमत असत आणि जरी एखादे न्यायाधीश असहमत असले आणि त्यामुळे त्यांनी भिन्नमत-निकालपत्र लिहिले, तरी बहुमताचे निकालपत्र एकच असे. उलटपक्षी, निकालपत्र न्या.गजेंद्रगडकरांनी लिहिलेले नसले, तरी ते आणि बाकीचे न्यायाधीश त्याच्याशी सहसा सहमत असत. घटनात्मक प्रश्न, औद्योगिक कायदा व कामगार कायद्याचे प्रश्न, सरकारी नोकरांचे प्रश्न, हिंदू कायद्याचे प्रश्न, हिंदू किंवा अन्य धार्मिक किंवा धर्मादाय संस्थांच्या व्यवस्थापनासंबंधीचे प्रश्न, इत्यादी विविध बाबतींत न्या.गजेंद्रगडकर यांनी अनेक महत्त्वाचे आणि चिरस्थायी निर्णय दिले. घटनात्मक प्रश्नांवरील जे महत्त्वाचे खटले न्या.गजेंद्रगडकरांच्या कारकिर्दीत सर्वोच्च न्यायालयासमोर आले, त्यांपैकी बेरुबारीचा प्रश्न, नानावटी खटल्यातील घटनात्मक प्रश्न, बालाजी, केशवसिंह, सज्जनसिंह, माखनसिंह आणि मिरजकर हे खटले विशेष उल्लेखनीय म्हणता येतील. यांमधील नानावटी खटला सोडल्यास बाकी सगळी (एकमताची किंवा बहुमताची) निकालपत्रे न्या.गजेंद्रगडकर यांनी लिहिलेली होती. उत्कृष्ट निकालपत्रांचा वस्तुपाठ म्हणून ती आजही नावाजली जातात. यापैकी सज्जनसिंह खटल्यातील संसदेच्या घटनादुरुस्तीच्या अधिकाराच्या मुद्द्यावरील निर्णय नंतरच्या गोलकनाथ खटल्यात न्यायालयाने फिरवला. त्यानंतरच्या केशवानंद भारती खटल्यात त्यावर आणखी खल होऊन मूलभूत संरचना सिद्धान्त (बेसिक स्ट्रक्चर डॉक्ट्रिन) प्रस्थापित झाला. त्याहीनंतरच्या अनेक महत्त्वाच्या खटल्यांनंतर आता हा सिद्धान्त वज्रलेप झाला आहे. हा भाग सोडल्यास, वर उल्लेखिलेल्या खटल्यांपैकी बहुतेकांतील, विशेषत: आरक्षणाच्या मुद्द्यावरचा बालाजी खटला, विधिमंडळांच्या विशेषाधिकाराच्या मुद्द्यावरचे केशवसिंह प्रकरण आणि बेरुबारी प्रश्न, यांतील सर्वोच्च न्यायालयाचे न्या. गजेंद्रगडकरांनी लिहिलेले निर्णय आजही बंधनकारक आहेत. औद्योगिक कायदा आणि कामगार कायदा यांमधील विविध तरतुदींचा अर्थ पुरोगामी दृष्टिकोनातून आणि कामगारांच्या हितासाठी ४४ शिल्पकार चरित्रकोश
