Carl von Hügel trat 1811 in die kaiserlich-österreichische Armee ein. Er nahm an den Napoleonischen Kriegen und an der Militärintervention im Königreich beider Sizilien 1820 / 1821 teil. 1824 trat er als 28-Jähriger als Major in den Ruhestand und konnte sein weiteres Leben offenbar aus ererbtem Vermögen bestreiten.
Als Reisender und Forscher beschäftigte sich Carl von Hügel von 1830 bis 1836 auf einer sechsjährigen Reise in Asien und Ozeanien mit dem Anlegen einer Pflanzensammlung sowie mit der Sammlung religionsgeschichtlich und ethnografisch bedeutender Objekte. Auf seinen Reisen kam Hügel in den Himalaya, nach Kaschmir und auch nach Australien.
Hügel kaufte nach seinem Offiziersdienst am Rand des damaligen Wiener Vororts Hietzing (heute 13. Bezirk, Auhofstraße 13 und 15) ein sehr großes Grundstück und erbaute sich um 1840 die (1912 abgetragene) Villa Hügel.[3] Er bewohnte die Villa allerdings nur bis 1848 und verkaufte das Anwesen wenig später. Die Villa war von einem ausgedehnten Park umgeben, der vor 1900 größtenteils parzelliert und (ausgenommen der Hügelpark) mit einem Villenviertel verbaut wurde.
1894 wurde ihm zu Ehren eine Hügelgasse im 13. Bezirk, unmittelbar neben seiner einstigen Villa, benannt. Als diese 1902 nach späteren Bewohnern der Villa in Braunschweiggasse umbenannt wurde, benannte man 1903 die heutige Hügelgasse im westlich an Alt-Hietzing anschließenden Bezirksteil Unter-St.-Veit nach Carl von Hügel. In diesem Bezirksteil, aber nicht an der Hügelgasse, befindet sich auch der auf einem kleinen Teil des einstigen Areals des Freiherrn angelegte Hügelpark mit seinem 1901 von Gartenfreunden dort aufgestellten Denkmal.
An Hügels auf Reisen gesammelte Pflanzen erinnern die Bezeichnungen Hügelie für die Blaudolde (Trachymene coerulea)[5], die früher auch in die Gattung HuegeliaRchb.[6] gestellt wurde und außerdem Hügels Seideneibisch (Alyogyne huegelii). Auch die Gattung HugelroeaSteud. aus der Familie der Hülsenfrüchtler (Fabaceae) ist nach ihm benannt.[6]
Wilhelm Donko: Österreich-Philippinen 1521–1898. Österreichisch-philippinische Bezugspunkte, Beziehungen und Begegnungen während der Zeit der spanischen Herrschaft. Verlag epubli.de, Berlin 2011, ISBN 978-384420853-5, S. 91–108.
Claudia Schweizer: Die Sammlungen des Carl Alexander Freiherrn von Hügel von seiner Reise durch Asien und Ozeanien in den Jahren 1830–1836 und deren Wertewandel durch Veräußerung. aus seinem Briefwechsel mit Kaspar Maria Graf Sternberg (1761–1838). In: Ingrid Kästner et al. (Hrsg.): Erkunden, Sammeln, Notieren und Vermitteln – Wissenschaft im Gepäck von Handelsleuten, Diplomaten und Missionaren. Shaker Verlag, Aachen 2014, ISBN 978-3-8440-2725-9, S. 395–406.
Christa Riedl-Dorn: Das Haus der Wunder. Zur Geschichte des Naturhistorischen Museums in Wien, Holzhausen, Wien 1998, ISBN 3-900518-91-2, S. 94–96