В 1855 г. Литке был назначен членом Государственного совета и членом комитета о раненых.
Присутствуя в Государственном совете в департаменте законов, он с величайшей добросовестностью изучал все проходившие через его руки дела, подготовлялся к их обсуждению, спрашивал совета у специалистов, чтобы совершенно сознательно подать свой голос.
Литке был одним из наиболее замечательных деятелей различных научных обществ и учреждений. В продолжение 26 лет принимал он живейшее участие в трудах Академии наук, последние 18 лет жизни был ее президентом, был почетным членом: Морской академии, Морского ученого комитета, Дерптского и Харьковского университетов, Географических обществ в Лондоне и Антверпене, членом-корреспондентом Парижской академии наук и многих других иностранных ученых обществ и учреждений.
Будучи президентом Академии наук, Литке трудился неустанно, живо интересуясь успехами всех отраслей наук. Он всеми силами старался возбудить у своих товарищей-академиков стремление к серьезной науке, добросовестное служение которой, по его словам, составляло «главную задачу и долг их перед отечеством и Академией». Особенно много сделал он для Главной физической и Пулковской обсерваторий, добился увеличения их средств и учредил в Павловске магнитную метеорологическую обсерваторию, считающуюся лучшей в Европе по своему оборудованию.
Должность президента Академии наук Литке оставил только за 4 месяца до своей кончины; здоровье его было совершенно расстроено, и он ослеп.
Скончался Литке 8 октября 1882 г. Он оставил после себя много научных трудов и весьма обширный архив.
Из трудов его наиболее замечательны: «Опыты над постоянным маятником, произведённые в путешествии вокруг света на военном шлюпе «Сенявин», «О приливах и отливах в Северном Арктическом океане», «Об экспедиции в Азовское море», «Жизнь моряка» и разборы сочинений: Тихменева «Историческое обозрение Российско-американской компании» и Сидорова «Туруханский край».
Значительную часть архива Литке составляют записки, составленные им во время двух знаменитых экспедиций. Много интересного представляет деловая и официальная его переписка. Весьма ценной и интересной является автобиография Литке.
Как человек он отличался редкой приветливостью, добротой, строгой справедливостью, чрезвычайной скромностью и полным беспристрастием. Жизнь Литке, помимо того интереса, какой представляет она для истории географической науки, служит образцом неустанного труда, одушевленного истинной любовью к знанию».
Именем Литке названы: остров в Северном Ледовитом океане, мыс на юго-западном берегу Охотского моря, мыс на северо-западном берегу Амурского залива, пролив между островом Карагинский и Камчаткой в Беринговом море и ледорез ледокольной флотилии, ежегодно совершающий рейсы северным морским путем.