Особенно замечательны его наблюдения над магнитной стрелкой и над качанием постоянного маятника[58]. Этими опытами была определена величина сжатия земного шара — явление, точное знание которого весьма важно для геодезических работ и для точнейшего исследования некоторых сложных движений в солнечной системе. Опыты и наблюдения Литке принадлежат к числу наилучших в этой области. Сочинение его «Опыты над постоянным маятником» награждено Академией наук полной Демидовской премией, сам Литке избран в члены-корреспонденты Академии наук.
Вернувшись из кругосветного плавания в Россию, Литке сблизился со многими академиками — Купфером, Струве, Остроградским, а в 1829 г. познакомился во время его пребывания в России с Гумбольдтом и пользовался большим вниманием этого великого ученого.
Наблюдения Литке легли в основу многочисленных трудов других ученых. Академик Э.Э.Ленц разработал его магнитные наблюдения и напечатал заметку о наблюдениях Литке над приливами и отливами. Гельсингфорсский профессор Гельштрем написал сочинение о барометрических наблюдениях Литке и о теплоте в тропических климатах, на основании тех же наблюдений. Профессор Ганстейн воспользовался изысканиями Литке при издании в 1833 г. карт изодинамических линий.
В 1830 г. Литке был назначен начальником посланного в Атлантический океан отряда судов, на которых находились офицеры 1-го выпуска офицерских классов, гардемарины Морского корпуса и морской учебный экипаж. Во время плавания отряд заходил в Исландию, в Англию, во Францию, в Швецию и Данию. В 1831 г. Литке был командирован в Данциг для организации снабжения провиантом русских войск в Польше. Поручение это он выполнил наилучшим способом.
Принимая всегда самое энергичное участие в ученой жизни, Литке организовал в 1845 г. в Петербурге Русское географическое общество, по образцу Лондонского. Звание президента Географического общества принял на себя генерал-адмирал, вице-президентом был Ф. П. Литке. Эту обязанность Литке исполнял с 1845 г. по 1873 г., за исключением лишь, периода с 1850 по 1856 гг., когда он находился по службе вне Петербурга. Задачей общества было изучение России в географическом, экономическом и этнографическом отношениях.
В дальнейшей своей службе Литке чрезвычайно быстро поднимался по служебной лестнице и занимал, будучи адмиралом, высшие должности во флоте. Так, в 1846 г. он был назначен председателем Морского ученого комитета, с 1850 г. по 1853 г. был главным командиром и военным губернатором Ревельского порта, с 1853 г. по 1855 г. главным командиром и военным губернатором Кронштадтского порта. Это было весьма важное и трудное поручение. Настала необходимость принять быстро военные меры по укреплению Кронштадта и защите побережья. Благодаря своим высоким дарованиям и необыкновенному трудолюбию Литке и здесь, среди чрезвычайно трудных обстоятельств того времени, оказался на высоте своего положения. Помимо исполнения своих непосредственных обязанностей, он постоянно участвовал в совещаниях по обороне Балтийского побережья и о Балтийском флоте. Благодаря его плану обороны и принятым мерам Балтийский флот успешно боролся с громадной английской эскадрой лорда Непира и заставил ее с потерями покинуть Балтийское море.