На Крайнем Севере Врангель пробыл четыре года. То время, когда позволяли погодные условия (весна – лето), он занимался исследованиями побережья, а зимой на базе в Нижнеколымске шла обработка полученных материалов. Результаты экспедиции были высоко оценены учеными-географами. Врангелю удалось сделать ценные ледовые, геомагнитные и климатические наблюдения, собрать сведения о природных богатствах края и о населяющих его народах. Участники смогли удалиться от берега на 260 километров в попытках найти новые земли, используя рассказы местных жителей об их существовании. Новые земли найдены не были, но Фердинанд Петрович был уверен, что такие земли есть. Он писал в дневнике: «Если же на Севере существует земля, то для открытия ее должно быть предпринято путешествие после безбурной, морозной зимы, от мыса Якана, где, по показаниям жителей, неизвестная страна наиболее сближается с берегом Азиатского материка». Он даже нанес на карту место, где находится новая земля, снабдив отметку надписью: «Горы видятся с мыса Якан в летнее время». (В 1867 году рядом с отмеченным Врангелем местом на карте американец Лонг действительно нашел новую землю – остров стал носить имя Врангеля.)
В 1824 году, получив предписание о прекращении работ, Врангель вернулся в Петербург. Его деятельность на Севере была высоко оценена и императором Александром I, который наградил Фердинанда Петровича орденом Св. Владимира 4-й степени. Осенью того же года Врангель назначается командиром военного транспорта «Кроткий». Он должен был доставить на Камчатку оружие, продовольствие и снаряжение для русских поселенцев. С августа 1825-го и до сентября 1827 года длилось это плавание. Вернувшись в Петербург, Врангель представил в Морское министерство подробный отчет об этом путешествии, но он так и не был напечатан. Только в 1882 году были опубликованы метеорологические, гидрологические и океанологические наблюдения Врангеля во время этого путешествия, которые частично сохранились в министерском архиве.
В 1829 году Врангель был произведен в звание капитана 1-го ранга и принял должность главного правителя североамериканских русских колоний. В ноябре 1830 года он вместе с семьей прибыл в Ситху, где и оставался пять лет, управляя колониями. По окончании службы Фердинанд Петрович посетил Калифорнию, побывал в Мексике, и оттуда летом 1836 года он прибыл в Кронштадт.
