4 апреля дизель-электроход «Обь» покинул рейд Мирного и 14 мая 1964 года прибыл в Ленинград. Это была последняя экспедиция Михаила Михайловича Сомова. Завершил он свою экспедиционную деятельность в возрасте 56 лет.
Вернувшись из экспедиции, М. М. Сомов стал часто болеть. В августе 1964 года он последний раз слетал в Париж на 8-ю сессию Специального комитета по антарктическим исследованиям, постоянным членом которого он был с момента основания этого комитета.
25 ноября 1964 года Сомов подал заявление, в котором говорилось: «В связи с ухудшением моего здоровья прошу освободить от обязанностей заместителя директора и перевести на должность старшего научного сотрудника».
Два с лишним года Сомов работал в отделе антарктических исследований, редактируя и готовя к изданию труды возглавлявшихся им Восьмой и Девятой САЭ. Труды эти вышли в свет одним томом в 1967 году.
1 марта 1967 года Михаил Михайлович подал заявление об уходе на пенсию. Он жил у себя на даче в поселке Комарове под Ленинградом. Разводил цветы, ухаживал за кустами, деревьями. Его покой оберегали родные и близкие. Теперь он редко появлялся у друзей, хотя друзья любили его и часто навещали. Сомов остался членом Ученого совета Арктического и Антарктического института, приезжал на все его заседания. По-прежнему стройный, подтянутый, он улыбался своей обаятельной улыбкой, на вопросы о самочувствии и состоянии здоровья отвечал неопределенно.
Всем казалось, что он бодр и здоров. И лишь самые близкие друзья с сожалением отмечали, что он перестал горячо спорить по крупным и мелким вопросам науки и жизни, быстро соглашался с собеседником…
В сырую ленинградскую зиму он простудился и 30 декабря 1973 года, на 66-м году жизни, внезапно умер.
Похоронили его на Комаровском кладбище, рядом с женой Серафимой Григорьевной. На любимой даче, построенной им когда-то почти полностью своими руками, живет его сын Глеб Михайлович, геолог-геофизик. Уже взрослым стал его внук Михаил и растут две внучки, которые не видели своего знаменитого деда.
Друзья-полярники доставили из Антарктиды большой гранитный камень. Он установлен на могиле. На камне бронзовый барельеф, рядом — звезда Героя Советского Союза и надпись:
А внизу и сбоку такие слова:
ЕГО ИМЕНЕМ НАЗВАНЫ
— Ледник Сомова — в горном массиве Вольтат на Земле Королевы Мод, к югу от станции Новолазаревская. Координаты: 71°26 ю. ш. и 12°35 в. д. Открыт и нанесен на карту участниками Седьмой советской антарктической экспедиции.
— Морс Сомова — окраинное море Тихоокеанского сектора Южного океана между морями Росса и Дюмон Д'Юрвиля. Координаты центральной части моря: 69°00 ю. ш. и 162°00 в. д. На берегу моря Сомова находится советская антарктическая станция Ленинградская. Советские ученые провели обследование побережья в районе Ленинградской, изучили гидрологический и ледовый режим прибрежных вод, особенно в период вынужденного дрейфа д/э «Обь» антарктической зимой 1973 года. Эти исследования показали выраженную обособленность этой части Южного океана и позволили выделить ее в самостоятельное окраинное море, названное в 1975 году морем Сомова.
— Научно-экспедиционное судно «Михаил Сомов». С 1968 года в Арктическом и Антарктическом институте стал создаваться свой флот. Корабли «Профессор Визе» и «Профессор Зубов» хотя и имеют ледовый класс плавания, но способны ходить лишь в тонких, молодых льдах толщиной 15–20 сантиметров. При пересечении пояса более прочных и мощных льдов для подхода к берегам Антарктиды они идут обычно под проводкой судна более высокого ледового класса, такого, как дизель-электроход «Обь». «Обь» совершила в Антарктику 18 рейсов, попадала в ледовые сжатия, находилась в вынужденном дрейфе в апреле—июле 1973 года и стала уже непригодна для длительных и трудных рейсов. На смену заслуженному кораблю было решено построить для института новое судно такого же класса. Такое судно было построено на Херсонском судостроительном заводе, и его решили назвать в память Михаила Михайловича Сомова.
Д/э «Михаил Сомов» — судно активного ледового плавания с прочным корпусом и мощной энергетической установкой, способное преодолевать лед толщиной до 50 сантиметров непрерывным ходом со скоростью 2 узла или толщиной до 160–170 сантиметров ударами с разбега. Наибольшая длина судна составляет 133,1 м, водоизмещение 11 320 т. На судне есть каюты для 43 человек экспедиционного состава.
Осенью 1975 года «Михаил Сомов» отправился в экспедиционный рейс в Антарктику в составе очередной, Двадцать первой, советской антарктической экспедиции. Он доставил людей и снаряжение на советские антарктические станции и в мае 1976 года вернулся в Ленинград. Затем он принял участие в экспедиции «ПОЛЭКС — Север-76». В 1976/77 году «Михаил Сомов» совершил свой второй рейс, снова в Антарктику.