С декабря 1946 года работал на должности научного сотрудника в Артиллерийском стрелково-тактическом комитете и начальника отдела боевого применения артиллерии в Академии артиллерийских наук СССР. С сентября 1949 года ‒ заместитель командира, а с февраля 1951 года ‒ командир 16-й пушечной артиллерийской бригады в дивизии Резерва главного командования (Одесский военный округ). С ноября 1954 года ‒ командир 73-й инженерной бригады РВГК (до марта 1953 — 23-я бригада особого назначения). С декабря 1956 года ‒ начальник Ростовского высшего артиллерийского инженерного училища.
С сентября 1959 — заместитель начальника Штаба реактивных частей. С марта 1960 года ‒ заместитель Главнокомандующего РВСН по боевой подготовке и военно-учебным заведениям, с июня 1961 года ‒ заместитель Главнокомандующего РВСН по боевой подготовке ‒ начальника боевой подготовки РВСН. В это время участвовал в государственных испытаниях ракетной техники и ядерного вооружения РВСН, неоднократно был руководителем и заместителем руководителя государственных испытаний. Руководил освоением в войсках и новейших боевых ядерных ракетных комплексов Р-12 и Р-14, в ходе учений «Роза» (1961) и «Тюльпан» (1962), соответственно, они впервые были использованы под его руководством. Член Военного Совета РВСН с сентября 1962 года по апрель 1963 года.
В апреле 1963 года был назначен на должность заместителя начальника Военной академии имени Ф. Э. Дзержинского, в октябре 1969 года — на должность начальника этой академии. Много лет возглавлял Государственную комиссию по испытаниям и принятию на вооружение новых ракетных комплексов.
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 9 сентября 1976 года за выдающиеся заслуги в создании образцов вооружения генерал-полковнику Тонких Фёдору Петровичу присвоено звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и медали «Серп и Молот».
С 1979 по 1987 годы одновременно ‒ член Президиума Высшей аттестационной комиссии при Совете Министров СССР.
В декабре 1985 года генерал-полковник Фёдор Петрович Тонких вышел в запас. Продолжал работать в родной академии в качестве консультанта (советника начальника академии).
Жил в Москве. Умер 12 января 1987 года. Похоронен на Кунцевском кладбище.
Служба и деятельность Фёдора Петровича Тонких отмечена многочисленными наградами. Это медаль «Серп и Молот» Героя Социалистического Труда (1976); орден Ленина (1976); орден Октябрьской Революции (1982); четыре ордена Красного Знамени (1943, 1945, 1953, 1972); орден Александра Невского (1944); орден Отечественной войны 1 степени (1985); орден Трудового Красного Знамени (1962); орден Красной Звезды (1948); орден «За службу Родине в Вооружённых Силах СССР» 3 степени (1975); медаль «За отвагу» (1942); медаль «За боевые заслуги» и другие медали. Также Фёдор Петрович был награжден орденами и медалями иностранных государств.
В 1970 году Тонких был удостоен Государственной премии СССР за участие в разработке орбитальной ракеты Р-36 (1970).
В 2012 году в честь столетия со дня его рождения вышла книга «Фёдор Петрович Тонких из плеяды героев».
На следующий день состоялось моё первое знакомство с легендарным человеком, участником Великой Отечественной войны, начальником командного факультета генерал-майором Бармасом Семёном Михайловичем
, доктором военных наук, профессором, который на момент моего поступления четырнадцать лет руководил командным факультетом, с момента его основания в 1967 году. За плечами у него было полтора года командования факультетом в Рижском высшем артиллерийском инженерном училище и семь лет командования Пермским высшим командно-инженерным училищем.Обращаю внимание читателей на один из примечательных фактов в достижениях Семёна Михайловича. Им было подготовлено 52 кандидата наук, другими словами, он был научным руководителем у 52 адъюнктов и соискателей. Забегая вперёд, скажу, что я был одним из этих учеников, когда в 1992 году защитил диссертацию на соискание учёной степени «кандидат военных наук» и стал 33-м кандидатом наук, которого подготовил Бармас С.М., за что ему безмерно благодарен.
О таких как Бармас говорят — «Человек с большой буквы»! Расскажу немного о жизненном пути этого замечательного человека, светлая и вечная память ему.
Семён Михайлович Бармас родился 15 мая 1922 года в селе Берёзовка Берёзовского района Одесской области. Участник Великой Отечественной войны в составе Южного, Сталинградского, 4-го Украинского, 1-го и 3-го Белорусских, 1-го Украинского фронтов (командир орудия, взвода, батареи, дивизиона). Окончил Харьковское артиллерийское училище (1942), Военную артиллерийскую академию им. Ф.Э. Дзержинского (1953, с отличием).
С 1954 по 1956 гг. командир артиллерийского полка, с 1956 по 1959 гг. заместитель командира артиллерийской дивизии прорыва РВГК, В 1959 году возглавил факультет Рижского высшего артиллерийского инженерного училища. Генерал-майор с 1962 г.