На театре военных действий русско-турецкой войны 1877—1878 гг. (21.5—10.12.1877), после неудачи 3-го штурма Плевны один решительно высказался против отхода, и по его настоянию была организована осада Плевны. Назначен шефом 121-го пехотного Пензенского полка (17.04.1877).
После Берлинского конгресса (1878) фактически руководил внешней политикой России. С 22.05.1881 в отставке, жил в своём имении в Симеизе. Был членом Государственного совета. Почетный гражданин города Пензы (1911).
Удостоен практически всех высших орденов Российской империи и многих иностранных наград (в том числе Св. Апостола Андрея Первозванного, Св. Георгия 2-й степени, Св. Станислава 3-й и 1-й степени, Св. Анны 2-й и 1-й степени, Св. Владимира 4-й, 3-й 2-й и 1-й степени, Св. Александра Невского, Белого Орла с мечами).
Завещал библиотеку (до 15 тысяч томов) и архив Николаевской академии Генерального штаба, имение «Семеиз» – под санаторий для военнослужащих.
Сочинения
«Опыт литературного словаря», 1831;
«Руководство к съемке планов с применением математики» Москва, 1831, 78 с.;
«Тридцатилетняя война», 1838; «Суворов как полководец» («Отечественные Записки», 1839, №4—5);
«Русские полководцы ХVIII столетья» 1838 (не опубликовано);
Участвовал в написании руководства по тактике «Свод некоторых соображений для движения, расположения и действия в бою войск» и «Военного устава Полевой службы»;
«О некоторых недостатках, замеченных в составе и устройстве отрядов, действующих против горцев, и о средствах к исправлению сих недостатков», 1839;
«Опыт новой системы фортификации, примененной к обстоятельствам и требованиям Кавказского края», 1839;
«О средствах и системе утверждения русского владычества на Кавказе», 1840—1841;
«Наставление к занятию, обороне и атаке лесов, строений, деревень и других местных предметов», 1843;
Критическое исследование значения военной географии и статистики, СПб, 1846;
Первые опыты военной статистики, т. 1—2, СПб, 1847—1848 (Академия наук в 1850 г. присудила половину Демидовской премии);
Дневник, т. 1—4, М., 1947—50. «Описание военных действий 1839 г. в северном Дагестане» (СПб, 1850);
«Наставление к занятию, обороне и атаке местных предметов» (1850);
История войны России с Францией в царствование Павла 1 в 1799 году, т. 1—5, СПб, 1852—53, второе издание в трех томах, 1857;
Описание сражения на р. Альме 8 сентября 1854 г.;
Статья о фланговом маневре Крымской армии 13—14 сентября 1854 г.;
Мысли о невыгодах существующей в России военной системы и о средствах к устранению оных, 1856;
«Мысли о необходимых преобразованиях в управлении, в учебной части и духовенстве», 1879;
«Военные реформы императора Александра II», Вестник Европы №1, 1882;
«Заметка по некоторым спорным вопросам современной жизни», 1907;
«О постановке у нас учебного дела», «К женскому