В январе 1954 года к Фёдорову обратился М.Е. Острекин, с которым он в своё время учился на физфаке Ленинградского университета, а теперь тот занимал должность заместителя директора Арктического института. Острекин предложил Фёдорову поработать полтора-два месяца в составе Высокоширотной воздушной экспедиции в Центральной Арктике. Всё-таки друзья помнили о нём и старались отвлечь от суровой действительности.
Начальник Главсевморпути Бурханов, который возглавлял эту экспедицию, позвал Фёдорова поработать в составе штаба. Но Евгений Константинович попросился рядовым магнитологом в «прыгающий» отряд, который должен был кольцевыми маршрутами обследовать большую территорию вокруг ледовой базы. Это 15–20 точек с первичными посадками и ночёвками на льду, в условиях самых суровых.
30 марта Фёдоров вылетел из Ленинграда в Архангельск, затем на Амдерму, Диксон, мыс Желания, бухту Нагурскую. Это был его третий визит на Землю Франца-Иосифа. Евгения Константиновича включили в состав экипажа В.М. Перова. Штурманом был Н.И. Жуков, который летал в соё время в экипаже А.Д. Алексеева на Северный полюс в 1937 году, гидрологом – З.М. Гудкович из Арктического института. Весь экипаж помещался в одной палатке КАПШ-2.
10 апреля отряд Фёдорова вылетел на первую точку. Через четыре дня к ним прилетели начальник экспедиции Бурханов, заместитель по науке академик Щербаков и кинооператор Трояновский. Бурханов провёл совещание с научным и лётным составом, а на следующий день экипаж Перова вылетел в первый маршрут. За два дня сели и отработали в четырёх пунктах, практически без отдыха. Фёдоров смог убедиться, каким эффективным средством исследований стала Полярная авиация.
Далее пошли долговременные (суточные) станции. На каждой из них в течение суток гидролог фиксировал все основные явления, происходящие в толщине океана, – изменения температуры, течений, солёности воды на разных горизонтах. Фёдоров вёл тщательные астрономические наблюдения и измерения магнитного поля.
Работа «прыгающих» отрядов продолжалась до 18 мая. Затем все три экипажа вылетели на остров Средний, оттуда на Диксон, в Архангельск и Москву. Фёдоров был не просто доволен, а счастлив. Очень приятно оказалось вновь поработать в Центральной Арктике, увидеть своими глазами, насколько реальный размах и темпы изучении Ледовитого океана превзошли все предположения. Несмотря на 15 лет административной работы, Евгений Константинович не потерял навыков и успешно справился с обязанностями рядового научного сотрудника в ответственной экспедиции.
По возвращении в Москву Е.К. Федоров с головой ушёл в организацию новой лаборатории по изучению распространения в атмосфере продуктов ядерных взрывов (поручение И.В. Курчатова). В её коллектив вошло около ста человек, но только двое из них, сам Фёдоров и Р.М. Коган, имели учёные степени. Остальные – молодые специалисты. Фёдоров искал их в разных вузах, съездил даже в Ташкент. Декан физико-математического факультета Среднеазиатского университета рекомендовал ему присмотреться к Ю.А. Израэлю: «Отлично учится, спортсмен-альпинист, и ко всему имеет хорошие организаторские способности». Фёдоров забрал этого парня в Москву, став его «крёстным отцом». Впоследствии тот дослужился до поста председателя Госкомгидромета СССР, долгие годы руководил этой важной Службой, а в настоящее время возглавляет Институт глобального климата и экологии.
В 1956 году Геофизический институт разделили на три: Институт прикладной геофизики, Институт физики атмосферы и Институт физики Земли. Фёдорова назначили заместителем директора по научной части Института прикладной геофизики, а в 1959 году – директором. По его приказу Эльбрусскую экспедицию преобразовали в Высокогорный геофизический институт с центром в г. Нальчике. Дальнейшие исследования по физике облаков были перенесены в г. Обнинск, где создали филиал института.
Евгений Константинович являлся наиболее квалифицированным специалистом в области распространения в атмосфере продуктов радиоактивного распада после атомных взрывов и сейсмических волн в Земной коре. Поэтому, когда в 1958 году в Женеве начались переговоры о прекращении испытаний ядерного оружия, Курчатов предложил ему возглавить экспертную группу в составе советской делегации. Правительство утвердило это предложение. Прямой заслугой Фёдорова явилось то, что после ожесточённых дискуссий участники переговоров пришли к выводу о возможности обнаружения любого ядерного взрыва. Он выступил с основным докладом по этому вопросу. По его подсчётам, достаточно было организовать около ста контрольных пунктов по Земному шару, чтобы обеспечить надёжную регистрацию взрывов, в то время как американская делегация отстаивала не менее 650 постов.