С грамотой Сибирского приказа воеводе В. И. Хилкову от 21 января 1653 года и государевой казной на 50 тысяч рублей будущий посол прибыл в Тобольск 28 мая и развернул активную торговую деятельность. Уже осенью и затем на следующий год в Москву ушли два обоза «шолку сырцу, бархатов, и камок, и кутней, и зенденей, и выбаек, и дараг, и кушаков, и пестредей, и бязей, и полазов, и… тангутского ревеня на сумму более 1177 рублей».
Доставленные товары произвели должное впечатление на дворцовое окружение, изменив точку зрения московского правительства на миссию Байкова. Приказы «Посольский» и «Большой казны» в феврале 1654 года занялись подготовкой официального посольства к императору Шицзу. В сопровождении торгового каравана оно отправилось из Тобольска 25 июня 1654 года, но только 3 марта 1656 года прибыло в Канбалык (Пекин).
Более чем шестимесячные препирательства с цинскими придворными, требовавшими выполнения унизительных и заведомо неприемлемых для государевых слуг церемониальных обрядов, ни к чему не привели. Судьба посольства была решена. 4 сентября Байкову возвратили ранее принятые подарки и предложили покинуть столицу. Дополнительные переговоры также не удались. 31 июля 1657 года посольство вернулось в Тобольск…
Здесь неудачливый дипломат окончательно оформил первый вариант описания своего путешествия — «статейного списка», важнейшего, как оказалось, явления русской географической литературы второй половины XVII века. Вскоре царским указом Фёдор Исакович был затребован в Москву, куда и прибыл с тяжёлым сердцем в августе 1658 года.
К его счастью, после тщательного расследования причиной неудачи посольской миссии была признана внутриполитическая обстановка в самом Китае и «амурские события». 6 июня 1654 года произошло военное столкновение маньчжурского войска с отрядом якутских казаков О. Степанова на Сунгари и последующая неудачная осада казачьего острожка в устье реки Хумархэ в марте-апреле 1655 года.
С учётом значительного интереса сведений, представленных Байковым администрации приказов, результаты посольства не были признаны неудачными и сослужили свою роль при организации последующих дипломатических сношений 1658, 1668 и следующих годов. Косвенным подтверждением подобного основания служит факт увеличения в 1663–64 годах поместного оклада бывшего посла с 550 до 900 четей!
Не оставивший наследников, Фёдор Исакович скончался в 1664 году в Москве и по завещанию похоронен на кладбище при Настасьинской (Настасьи Премудрости) церкви, что в Житном ряду, позднее поглощённом Охотным рядом.
