Являясь одним из ближайших сотрудников великого князя, Палицын принял участие в деле улучшения подготовки кавалерии, в разработке нового строевого кавалерийского устава и формировании кавалерийских частей.
В сентябре 1904 направил на имя императора Николая II особую записку о реформировании Генерального штаба. Этот проект был поддержан великим князем Николаем Николаевичем, и в июле 1905 Ф.Ф. Палицын возглавил Главное управление Генерального штаба (ГУГШ) и одновременно был введен в Совет государственной обороны (СГО).
Будучи талантливым штабным работником и глубоко понимая военное дело, в том числе и специфику службы Генерального штаба, Палицын подготовил ряд положений и проектов, в т. ч. «Положения об управлении генерал-квартирмейстера Генерального штаба». Часть из его предложений была реализовано в ходе военной реформы 1907–1909 гг.
Деятельность Ф.Ф. Палицына на посту руководителя ГУГШ, начиная со времени его назначения, вызывала и продолжает вызывать весьма противоречивые оценки.
Советский читатель имел возможность узнать о существовании начальника Генерального штаба Ф.Ф. Палицына из мемуаров известного советского дипломата генерал-лейтенанта А.А. Игнатьева[3].
А. А. Игнатьев относился к своему начальнику иронично и без особой симпатии. Федора Федоровича Палицына автор мемуаров называет «Федей», как бы снижая его статусность. Игнатьев вспоминает неудачи Палицына в его общении с восставшими солдатами 1-й Особой пехотной дивизии Русского экспедиционного корпуса в лагере Ля Куртен во Франции. Тогда, в 1917 году, после известий о революции в России, генерал обратился к взбунтовавшимся с речью, и получил из толпы – «старая калоша». Сам Игнатьев характеризует генерала как представителя поколения, впавшего в маразм.
В посмертно изданной монографии Л.Г. Бескровного[4] деятельность генерала Палицына упоминается без каких-либо оценок, но подробно освещается история создания, место и структура в системе управления вооруженными силами Главного управления Генерального штаба, воссозданного по инициативе Палицына и им же возглавленного.
Введение в научный и общественный оборот большого комплекса специальной и мемуарной эмигрантской литературы[5], новые исследовательские работы по истории российской императорской армии позволяют ныне увидеть роль Ф.Ф. Палицына значительно шире[6].
Однако выделение службы Генерального штаба из структуры Военного министерства, прямая подчиненность императору в период реформирования вооруженных сил страны вызвали известные нарекания со стороны военного министра А.Ф. Редигера и генералитета. Редигер подверг жесткой критике служебные и личные качества Палицына, нелицеприятно охарактеризовав соперника в своих мемуарах
