В 1772 году вместе с Екатериной II Фридрих стал одним из инициаторов первого раздела Польши, в результате которого к Пруссии были присоединены приморские польские города и Познань. Тем самым была установлена сухопутная связь между Бранденбургом и Восточной Пруссией.
В 1778–1779 годах Фридрих опять воевал против Австрии в Войне за баварское наследство. По Тешенскому миру 1779 года приобретения Пруссии ограничились маркграфствами Байрау и Ансбах. Австрия получила баварский округ Инн, а на баварском престоле утвердилась пфальцская династия Виттельсбахов, дружественная Австрии.
В последние годы жизни король опять вернулся к занятиям литературой и искусством. Он создал ряд выдающихся музыкальных произведений.
В ночь с 14 на 15 августа 1738 года Фридрих был инициирован как масон в Материнской немецкой ложе в Брауншвейге и быстро возведен в степени подмастерья и мастера. Масоном Фридрих стал без ведома своего отца. Своими поручителями он пригласил барона фон Оберга и писателя Якоба Фридриха фон Биелфельда. Вскоре Фридрих вступил во вновь основанную ложу La loge première/La loge du Roi notre grand maître в Рейнсбергском замке. А когда он стал королем, то основал собственную ложу, которой и руководил лично с 20 июня 1740 года. А 13 сентября 1740 года, с разрешения Фридриха, под эгидой тайного совета была создана Великая национальная ложа «Три глобуса». За ее основу была взята модель Первой великой ложи Англии, хотя Великая национальная ложа «Три глобуса» не получила никакого устава от Великой ложи Англии. Тогда же La loge première была распущена, а её члены присоединились к новой ложе Фридриха. В последующие годы к «Трем глобусам» присоединились ложи в Майнингене, Франкфурте-на-Одере, Бреслау, Дрездене и Невшателе. 24 июня 1744 года было принято название «Великая королевская материнская ложа «Трёх глобусов», и, наконец, 5 июля 1772 года название было изменено на Великую национальную материнскую ложу Прусского государства. Фактически Фридрих создал первую национальную великую ложи в Германии и способствовал распространению масонства как на присоединенных к Пруссии, так и на временно завоеванных территориях. Ему приписывают афоризм: «Масонство – это великое ничто». В период царствования Фридриха масоны, а также иллюминаты и розенкрейцеры могли свободно создавать свои ложи в Пруссии и не подвергались преследованиям.
В августе 1786 года король устроил войсковой смотр, несмотря на проливной дождь. В результате он промок, подхватил простуду. От ее последствий король Пруссии Фридрих Великий умер в Потсдаме в своей постели в ночь с 16 на 17 августа 1786 года. Он завещал похоронить себя в своём любимом Сан-Суси. Однако его племянник и преемник король Фридрих-Вильгельм II не выполнил завещания и повелел похоронить Фридриха II Великого в Потсдамской гарнизонной церкви, рядом с его отцом, королём Фридрихом-Вильгельмом I. Завещание Фридриха Великого было выполнено 17 августа 1991 года, ровно через 205 лет после его смерти. Останки Фридриха в сопровождении почётного караула бундесвера были установлены для торжественного прощания на парадном дворе Сан-Суси, а само погребение состоялось ночью, как и указывал в своём завещании прусский король.