Врангель установил, что к северу от Колымы и мыса Шелагского, где предполагалось существование суши, находится открытое море. Вместе со своим бессменным спутником, лицейским другом А.С. Пушкина, Фёдором Матюшкиным, Врангель детально описал береговую линию от устья Индигирки до Колючинской губы и наметил на карте к северу от мыса Якан неизвестную землю. Неблагоприятные погодные условия так и не позволили Врангелю первому увидеть остров, названный впоследствии островом Врангеля.

Экспедиция провела ценные ледовые, геомагнитные и климатические изыскания, а также собрала сведения о природных богатствах и народах, населяющих исследованные районы.

Все перипетии этой прославленной экспедиции Врангель подробно описал в книге «Путешествие по северным берегам и по Ледовитому морю», увидевшей свет в 1841 году и переизданной только спустя более 100 лет.

Американский китобой Томас Лонг, увидевший эту землю в 1867 году в точно предсказанном Врангеле месте, писал: «Я назвал эту землю именем Врангеля потому, что желал принести должную дань уважения человеку, который ещё 45 лет тому назад доказал, что полярное море открыто».

Большой заслугой Врангеля является также организация первой метеостанции в северной Якутии, где расположен мировой «полюс холода». Станция в Нижне-Колымске работала под руководством Врангеля регулярно с 1820 по 1828 годы.

Получив под командование военный транспорт «Кроткий», Врангель 23 августа 1825 года отправился в очередное кругосветное путешествие, длившееся без малого два года. После похода на «Кротком» Врангель был произведён в капитаны 2-го ранга и награждён орденами и званиями.

Зимой 1828 года Врангель подал прошение об отчислении его на 5 лет с действительной службы и на этот срок в чине капитана 1-го ранга уехал на Аляску, (в то время Русской Америки) куда был приглашён на должность главного правителя русских владений. Аляску Врангель покинул в 1835 году. Деятельность Врангеля на Аляске представляет яркую страницу в биографии этого человека.

С целью объединения лучших научных сил страны возникла идея организации  Русского Географического общества. Вместе с прославленными мореплавателями Ф.П. Литке и учёным академиком К.М. Бэром Врангель стал членом-учредителем этого общества, возникшего в 1845 году и вскоре завоевавшего широкую популярность среди отечественных учёных.

В мае 1855 года Врангеля назначают морским министром и членом Государственного совета. В следующем году он получает звание генерал-адъютанта и производится в полные адмиралы. В министерский период своей жизни Врангель осуществил ряд важных мероприятий. Наиболее значительные – образование технического комитета и преобразование Адмиралтейств-совета. Много внимания он уделял развитию российского торгового флота.

Самое деятельное участие он принимал в реорганизации журнала «Морской сборник», который, во многом благодаря его стараниям, приобрёл значение передового общественного издания своего времени.

Непрерывная кипучая деятельность с годами давала себя знать. В 1864 году Врангель ушёл в отставку и переехал в места, где проходили его детство и юность, в имение Руиль в Эстляндии (северной части Эстонии). Последние шесть лет жизни провёл в деревенском уединении.

Фердинанд Петрович Врангель скончался 6 июня 1870 года от разрыва сердца. Похоронен в имении Руиль.

Именем Врангеля названы залив и остров в Северном Ледовитом океане, гора и мыс на Аляске.

Он автор книг "Очерк пути из Ситхи в Санкт-Петербург" (1836); "Историческое обозрение путешествий по Ледовитому океану" (1836); "Путешествие по северным берегам Сибири и по Ледовитому морю" (1841)  и несколько работ о народах северо-западной Америки.