В сплошном тумане судно подошло к Вайгачу, за ним открылось свободное ото льда Карское море. Но это было недолго: снова пришли льды. Сделав астрономические наблюдения у острова Колгуев, Литке привёл бриг в, как обычно, встречающее штормом горло Белого моря. У закрывающего вход в устье Северной Двины острова Мудьюг встретились все три судна, покинувшие полтора месяца назад Архангельск. Их приветствовало удивительное небесное явление: из-за облаков выглянуло солнце и вокруг него возник разорванный круг радуги. Около часа держалось это редкое (цветное) в бело-чёрном арктическом мире зрелище. «Мы ныне столько же счастливы, как и в прежние экспедиции», — записал Фёдор Петрович.
Он решил теперь заняться обработкой полученных в четырёх экспедициях материалов и попросил причислить его к Адмиралтейскому департаменту. Для продолжения работ в северных морях Литке рекомендовал гидрографа М.Ф. Рейнеке. Сам же засел за монографию.
Однажды в Адмиралтействе он встретил старого друга — Фердинанда Врангеля, только что возвратившегося из экспедиции на северо-восток Сибири. Удивительное совпадение — путешественники вернулись в одно время. Они решили поселиться вместе, подыскав квартиру неподалёку от нужной обоим библиотеки Адмиралтейства — на Васильевском острове. К ним присоединился младший брат Литке, Александр, участвовавший в его полярных плаваниях, назначенный в Морской гвардейский экипаж.
Стали работать вместе. В свободное время ходили в гости к общим друзьям — братьям Бестужевым. Там собирались свободомыслящие офицеры: обсуждали положение в России, строили планы преобразований. Литке вспоминал: «...из всех бывавших у них только мы не попали в декабристы... никогда с их стороны не было попытки вовлечь нас в Тайное общество, ниже намёка. Видно, не доверяли нам...». Неожиданная смерть 19 ноября 1825 года в Таганроге Александра I привела к активизации тайных обществ. Поводом для восстания послужило отречение от престола брата царя, Константина, которому все уже присягнули. Литке видел войска, построенные на Исаакиевской площади, слышал пушечные выстрелы, потом узнал о расправе с теми, кого позже стали называть «декабристами». Несколько близких друзей Литке и Врангеля сосланы были на каторгу в Сибирь.
Он в то время работал в Петербурге над книгой, которой дал название «Четырёхкратное путешествие в Северный Ледовитый океан, совершенное по повелению императора Александра I на военном бриге «Новая Земля» в 1821, 1822, 1823 и 1824 годах флота капитан-лейтенанта Фёдором Литке».
Мореплаватель сделал в своих путешествиях много. Он подсчитал, что за четыре экспедиции составил описи 370 миль Мурманского побережья, 650 — Новоземельского, 60 — островов. Им было составлено 18 карт, в которых использовались наблюдения на 28-ми астрономических пунктах. До экспедиций Литке было всего два астропункта на Кольском берегу, а на Новой Земле — их не было вовсе. Кроме того, определено было магнитное склонение в 46-ти пунктах, открыто постоянное течение северного направления вдоль западного берега Новой Земли. Его потом назвали течением Литке.
Кругом света на «Сенявине»
Два года Литке работал над книгой. Она вышла в 1828 году и была отмечена в научном мире как выдающееся явление. А автор её в это время был очень далеко и от Петербурга, и от Новой Земли, которая занимала его на протяжении пяти лет жизни.
В начале 1826 года произошёл очередной поворот в судьбе Фёдора Петровича. Адмиралтейство организовало новую кругосветную экспедицию, начальником которой был назначен М.Н. Станюкович (отец писателя-мариниста). Два корабля специально для этой экспедиции построили на Охтинской верфи в Петербурге. Первый был назван именем начальника Морского штаба Антона фон Моллера, и его командиром назначили Станюковича, капитаном второго шлюпа «Сенявин» стал Фёдор Литке. Задача экспедиции — исследование северной части Тихого океана, включая острова и сближающиеся побережья Азии и Америки.
И Моллер, и Сенявин ещё были живы. Адмирал Дмитрий Николаевич Сенявин был героем Русскотурецкой войны, разгромившим в 1807 году турецкий флот в Дарданеллах и утвердившим маневренную тактику боя. Литке гордился тем, что ему доверили судно с таким громким именем.
20 августа 1826 года оба корабля вышли из Кронштадта. Они должны были идти вместе до Алеутского острова Уналашка, а дальше разойтись. Описание Камчатки, Чукотки и Курил должен был совершить Ф.П. Литке. Не возбранялось ему на зиму спускаться к экватору, исследовать Каролинские острова. «Лишь западнее островов Маршалла, — говорилось в инструкции, — не надобно вам ходить, ибо пространство, лежащее на восток... предписано лейтенанту Станюковичу».