Во главе российской науки
Благосклонный к Литке император дал разрешение на организацию Общества под своим личным покровительством и председательством сына Константина и согласился его финансировать из расчёта 10 тысяч рублей серебром в год. Вице-председателем, то есть фактически руководителем, Общества стал Фёдор Петрович. 6 октября 1845 года состоялось торжественное открытие Императорского Русского географического общества, на котором к членам Общества (их было учреждено 51) и гостям обратился его основатель. Он говорил о том, что Географическое общество должно сделать то, чего не смогла «охватить» Академия российская.
«...С учёной точки зрения, — заключил Литке, — Географическое общество, впрочем, совершенно самостоятельное есть как бы распространение Академии для некоторой специальной цели». Цель эту устав Общества определял так: «Собрание и распространение как в России, так и за пределами оной, возможно полных и достоверных сведений о нашем отечестве».
И вот, в 1845 году Географическое общество в России заработало. Были организованы первые экспедиции — на Северный Урал под начальством действительного члена Общества Э.К. Гофмана; по Средней России с астрономическими наблюдениями — во главе М.П. Вронченко; во Владимирскую губернию для хронометрических (временных) измерений — под руководством А.Н. Драшусова. Первая зарубежная экспедиция отправилась в Южный Египет для географического описания Нила. Сам же Литке, всё ещё состоящий на почётной «царской службе», вынужден был сопровождать великого князя Константина на смотрины его невесты, германской принцессы Александрины. Три корабля обогнули Европу с севера, вошли в Средиземное море, посетили Италию. На обратном пути — Алжир, Португалия, Англия, Дания. Литке побывал в нескольких городах Европы, в Лондоне встретился с президентом Королевского географического общества геологом Родериком Импи Мурчисоном, избранным почётным членом Академии наук в Петербурге. (Через 15 лет он совершит большое путешествие по северо-востоку Европейской России, проведёт там полевые геологические исследования).
По возвращении в Россию Литке неожиданно оказался отставлен с поста главы Географического общества: на выборах вице-председателя он получил на один голос меньше, чем сенатор М.Н. Муравьёв. Впрочем, через семь лет, в 1857 году, Литке снова избрали главой Общества.
Это семилетие Фёдор Петрович отдал дань военной службе — исполнял должности главного командира Ревельского порта, военного губернатора города Ревеля, где организовал Морской клуб и Морскую библиотеку, а во время войны с Англией и Францией 1854—1855 годов, известной как Крымская, организовывал оборону Свеаборга и Ревеля. 27 марта 1855 года он произведён в адмиралы, а через семь месяцев стал почётным членом Императорской Академии наук.
Так параллельно развивались две ветви карьеры — военная и научная. К концу 50-х годов к ним добавилась и государственная — в Государственном Совете Литке назначили «к присутствию в департаменте законов», он активно участвовал в работе комиссии по подготовке отмены крепостного права. В 1866 году ему был присвоен титул графа Российской империи, а двумя годами раньше, 24 февраля 1864 года, Литке стал президентом Академии наук. Но, даже находясь на этом посту, он не оставлял свою деятельность в Русском географическом обществе, хотя в начале 1873 года уступил руководство Петру Петровичу Семёнову (получившему впоследствии дополнение к фамилии — Тян-Шанский).
Пройдя необычайно богатый событиями долгий жизненный путь, Фёдор Петрович Литке скончался 8 августа 1882 года. Могила его — в Санкт-Петербурге, на Волковом кладбище.
Тринадцать морских путешествий было в его жизни. Среди них вошедшие в историю науки как выдающиеся — четыре экспедиции к арктическим островам Новой Земли и два кругосветных путешествия.