Podporoval výstavbu moderních silnic, železnici a paroplavbu. Nechal dláždit pražské ulice a náměstí, zřizovat veřejné pouliční záchodky a zavádět plechové cedule s názvy ulic. V roce 1838 vydal řád o čistotě pražských ulic a inicioval zahájení výstavby veřejné kanalizace.
Karel Chotek se zasadil také o pohodlné zpřístupnění pražské kotliny od severu a jihu. Jako první byla v letech 1831–1832 vybudována nová serpentinová silnice, dnešní Chotkova, spojující Klárov s Bruskou bránou. Nahradila strmou úvozovou cestu, tzv. myší díru, pocházející ještě z doby Albrechta z Valdštejna.
Jižní přístup do města byl o deset let později zlepšen výstavbou nové táborské silnice přes vyšehradskou pevnost. Na podzim roku 1841 zde byla otevřena nová empírová brána, tzv. Cihelná, která nahradila starší úzkou bránu umístěnou z dopravního hlediska v nevhodné poloze.
I díky němu vzniklo Smetanovo nábřeží
Karel Chotek byl rovněž jedním z hlavních iniciátorů výstavby prvního pražského nábřeží, dnešního Smetanova, a druhého pražského mostu, řetězového mostu císaře Františka I. dokončeného v roce 1841.
Zároveň se zabýval okrašlováním veřejných prostranství výsadbou stromořadí a zakládáním obecně prospěšné zeleně. Z Chotkova popudu byly v letech 1829–1830 parkově upraveny plochy barokních bastionů novoměstského opevnění mezi Poříčskou a Žitnou bránou.
V roce 1833 následovalo zpřístupnění prvních veřejných městských sadů na Mariánských hradbách pod Letohrádkem královny Anny. Zpočátku nesly pojmenování Lidová zahrada (Volksgarten), ale již roku 1841 byly přejmenovány na počest svého zakladatele.
Měl uznání u Palackého
Karel Chotek též inicioval stavbu řady společenských, zdravotních a charitativních budov. Podporoval také mnoho českých národních aktivit, za což jej František Palacký považoval za jednoho z věrných Čechů z řad aristokracie.
Zároveň byl oddaný habsburskému panovnickému rodu a stál v čele příprav velkolepé korunovace Ferdinanda V. českým králem, která proběhla ve svatovítské katedrále na Pražském hradě dne 7. září 1836.
Ne všichni však Chotkovy aktivity přijímali s uznáním. Vlivný konzervativně smýšlející kníže Klemens von Metternich na jeho adresu například prohlásil, že „je to kolo, které se točí příliš rychle“ a bránil jeho úsilí dosáhnout místa dvorského kancléře.
Míří na venkov
Zklamaný Chotek odchází roku 1843 z veřejného života a začíná se věnovat venkovskému hospodaření. Ve Velkém Březnu v severních Čechách nechává v letech 1842–1845 postavit pozdně empírový zámek s přiléhajícím anglickým parkem. Své mládí zde trávila jeho vnučka Žofie Chotková, budoucí manželka následníka rakouského trůnu, arcivévody Františka Ferdinanda d’Este.
Karel Chotek zemřel 28. prosince 1868 ve Vídni a byl pohřben v rodinné hrobce ve Valtířově nedaleko Velkého Března. Jeho podoba se nám zachovala na nejstarší české portrétní fotografii, daguerrotypii z roku 1839, kde je zachycen i s celou svou rodinou.
