В начале 1842 года он через Швейцарию и долину Рейна отправился в Голландию, оттуда отплыл в Англию, а позже посетил Париж, Португалию и Испанию. Осенью 1844 года Айвазовский вернулся в Россию и стал живописцем Главного морского штаба России, а с 1847 года – профессором Петербургской Академии художеств; также он был избран членом академий Рима, Парижа, Флоренции, Амстердама и Штутгарта.

Осенью 1845 года, после завершения плавания с адмиралом Литке, Айвазовский обратился в Главный морской штаб и Академию художеств с просьбой продлить пребывание в Крыму для окончания начатых работ и получил разрешение остаться до следующего мая. Тут же он начал строительство своего дома на городской набережной. Феодосия стала его домом, хотя всю жизнь он много путешествовал и по нескольку раз в год ездил в Петербург.

Кроме дома в Феодосии, художник впоследствии обзавелся имением в деревне Шейх-Мамай, имел небольшой дом в Судаке.

Айвазовский открыл в Феодосии школу искусств и картинную галерею, инициировал постройку городского концертного зала, заботился об устройстве в Феодосии библиотеки.

Мировую славу ему принесли картины на морскую тему, но у Айвазовского есть и серия крымских прибрежных городов, есть картины степей Малороссии, сюжеты на библейские и исторические темы. Писал Айвазовский и портреты, но, не считая себя хорошим портретистом, брался лишь за изображения близких ему людей.

В 1857 году для художественной выставки в Париже Айвазовский создал серию из четырех пейзажей «Богатства России», за которую первым из русских художников получил французский орден Почетного легиона.

За свою жизнь художник побывал во многих странах. Конечно, много ездил по Европе, но бывал и в Константинополе, в Египте, а в возрасте 75 лет вместе с женой посетил Соединенные Штаты Америки. Конечно, везде он писал картины на местные темы, например «Пирамида в Гизе» или «Ниагарский водопад».

Айвазовский писал картины на темы из армянской истории, а также на библейские темы. Эти картины он дарил армянским церквям Феодосии. Не менее 10 раз изображал на своих картинах гору Арарат.

У Айвазовского прошло порядка 125 персональных выставок в России и за рубежом. Часто прибыль от них он направлял на благотворительность. Так, выставка 1877 года, во время русско-турецкой войны, проходившая в Симферополе, Москве и Санкт-Петербурге, была организована «в пользу нуждающихся семейств воинов». В 1882 году выставка прошла в пользу Красного Креста (совместно с художником И. П. Келлером-Вилианди). В 1897 году он отдал деньги в пользу пострадавших от погромов в Турции греков и армян.

Художник дослужился до чина действительного тайного советника (II класс табели о рангах), что соответствовало званию адмирала. В 1864 году ему было пожаловано потомственное дворянство. Было много орденов и других наград.

Айвазовский интересовался археологией, занимался вопросами охраны памятников Крыма, руководил раскопками более 90 курганов. На свои средства и по собственному проекту построил на горе Митридат новое здание для Феодосийского музея древностей. За заслуги перед археологией Иван Константинович был избран действительным членом Одесского общества истории и древностей.

Айвазовский был инициатором строительства железной дороги «Феодосия – Джанкой», построенной в 1892 году. Выступал за расширение Феодосийского порта, который был построен в 1892–1894 годах и стал самым большим в Крыму.

В 1886 году Феодосия испытывала сильную нехватку воды, и Айвазовский пожертвовал городу «в вечную собственность 50 тыс. ведер в сутки чистой воды из принадлежащего мне Субашского источника». Этот источник бил в его имении Шах-Мамай, в 25 верстах от Феодосии. В 1887 году были начаты работы по прокладке водопровода, благодаря которому вода пришла в город. В парке у набережной по проекту художника построили фонтан, воду из которого местные жители получали бесплатно. Сейчас фонтан носит имя Айвазовского.