До острова Фаяла в Азорском архипелаге суда шли пять недель. Несмотря на большую усталость всей команды и естественное желание отдохнуть в поистине райском уголке, Литке распорядился запастись пресной водой и продуктами и сразу же, пробыв на рейде всего день, отправляться дальше, чтобы в установленные сроки прибыть на родину.
Через десять дней с попутным ветром суда достигли французского берега. В порту Гавра оба они стали на краткосрочный ремонт: надо было привести их в порядок после трёхлетнего пребывания в океане. Пока шёл ремонт, Литке поехал в Париж, где встретился с великим мореплавателем Жюлем Себастьяном Дюмон-Дюрвилем, только что вернувшимся из своего второго кругосветного путешествия. Тот знал об арктических плаваниях Литке и дал им высокую оценку.
Вторая знаменитая встреча произошла с Жоржем Кювье, первым палеонтологом, автором теории биологических катастроф на Земле, с помощью которой объяснялась историческая смена различных видов животных. Кювье показал русским морякам свою коллекцию морских организмов и сам познакомился с тем, что собрали во время кругосветного плавания натуралисты «Сенявина».
После Парижа Литке посетил другую европейскую столицу — Лондон. «Сенявин» стоял в устье Темзы на якоре, а его капитан проводил в старейшей европейской обсерватории — Гринвиче — сравнение своих астрономических приборов с эталонными. Литке встретился с английскими учёными и обсудил с ними многие вопросы по физике земного шара, представляющие общий интерес. Нашлось время и для осмотра достопримечательностей Лондона: вместе с группой офицеров Литке походил по городу. Более всего моряков заинтересовал Морской музей, «где можно было осмотреть макеты знаменитых своими победами военных кораблей Британской империи — «владычицы морей», живописные изображения важнейших морских сражений и портреты величайших флотоводцев».
25 августа, проведя в плавании три года и пять дней, «Сенявин» прибыл в Кронштадт. С корабля никого не увольняли на берег, пока по традиции судно не посетил государь император. Николай I поднялся по нарядному трапу на борт «Сенявина» 4 сентября. Он уже побывал на «Моллере», пришедшем в гавань раньше, и остался недоволен внешним видом судна. «Сенявин» понравился больше, и император распорядился о наградах. Фёдор Петрович был произведён «через чин», то есть сразу в капитаны 1 ранга, и награждён орденом Святой Анны 2-й степени. Все офицеры шлюпа представлены к орденам и очередным званиям. Так завершилось кругосветное путешествие русских моряков на военном шлюпе «Сенявин».
Вскоре Литке получил «высочайшее» разрешение, освободившись от службы, целиком посвятить своё время работе над научными материалами кругосветного плавания и обобщению их в книге. Результаты его путешествия были впечатляющие. Опись около тысячи миль побережья на севере Тихого океана и в экваториальной его части. Осмотр 26 групп островов, в том числе 12 ранее не известных, им даны были русские названия. Больше полусотни карт пополнили атлас. До 30-х годов XX века мореходы пользовались этими картами.
Книга Ф.П. Литке (первая часть) вышла в свет через пять лет после окончания плавания. Она называлась «Путешествие вокруг света, совершенное по повелению Государя Императора Николая I на военном шлюпе «Сенявин» в 1826, 1827, 1828 и 1829 годах флота капитаном Фёдором Литке». Последняя же (третья) часть книги вышла в 1836 году. Задержка в значительной степени оказалась вызвана вмешательством в судьбу автора именно императора Николая I.
Уже на следующий год после возвращения «Сенявина» он отправил Литке во главе отряда из трёх кораблей в учебное плавание в Атлантический океан. На кораблях находились выпускники офицерских классов и гардемарины. Зайдя в Ревель и Копенгаген, корабли обогнули Британские острова, достигнув берегов Исландии. Но в Рейкьявик не пошли, а повернули на юг, к Франции.
Однако пришлось довольно долго простоять в порту Брест, на севере страны, из-за того, что в Париже произошла очередная революция (июльская, 1830 года). Она, впрочем, быстро закончилась реставрацией монархии — на троне воцарился Луи Филипп I.