В том же году Михаил Воротынский вернулся из ссылки и был назначен воеводой Большого полка. Ему возвратили Одоевский удел. Перед Земским собором 1566 года Воротынский вместе с князьями Мстиславским и Вельским руководил Боярской думой.
В 1567 и 1568 годах Михаил Воротынский, будучи воеводой полка Правой руки, стоял со своей ратью в Серпухове. Летом 1568 года князь получил под свое начало Большой полк, вновь возглавив оборону южной границы.
В 1569 году 17-тысячная турецкая армия при ста тяжелых пушках с 40-тысячным войском крымцев и ногайцев подошла к Астрахани. Но защитники города отбили все приступы. Туркам пришлось отступить.
На следующий год 50-тысячная крымская орда подступала к Рязани и Кашире. С большим трудом ее отогнали, причем отбили полон. Михаил Воротынский в этот год находился сначала в Серпухове, потом в Коломне и снова в Серпухове.
В этот год в Серпухов с большим войском прибыл сам Иван Грозный. Был отложен уже подготовленный поход на Ревель, так как станичники доложили, что хан с большим войском двигается к «Украине». Однако татары не появлялись. Более того, путивльский наместник Петр Татев прислал «грамоту», в которой сообщалось, что по его поручению сторожевые казаки ездили в Дикое Поле и вернулись, не обнаружив даже следов крымской конницы.
В Серпухове собрался военный совет. Пришли к выводу, что сторожевая служба явно не справилась со своей задачей. И хотя еще хуже было бы, если бы сторожа пропустили действительный поход, последствия оказались тяжелыми – русское войско бесцельно простояло в Серпухове, вместо того чтобы воевать на западной границе. Реорганизация сторожевой службы была поручена самому опытному воеводе, руководителю всей обороны «крымской краины» князю Михаилу Воротынскому.
Ему предстояло создать важнейший военный документ – первый русский устав сторожевой и пограничной службы. Воевода начал с изучения документов Разрядного приказа, касающихся пограничной службы на южной границе. Затем в Разрядный приказ были вызваны с границы бывалые служилые люди, в том числе и те, кто по старости или по увечью давно оставили воинскую службу, но обладали боевым опытом. Не забыли и тех, кто был в плену и тем или иным путем сумел вернуться. Все вызванные люди съехались в Москву в самом начале 1571 года. Их подробно расспрашивали и ответы записывали. Одновременно на границу были посланы «станичные головы» с целью проверки постановки сторожевых застав. После полуторамесячной напряженной работы был наконец одобрен и принят «Боярский приговор о станичной и сторожевой службе» – первый в истории России пограничный устав.