Вернувшись на родину, Бэр занял в Академии почетное место действительного члена и мог беспрепятственно заняться любимой наукой. С тех пор (42 года), до самой смерти (1876), он жил и работал в России, высоко держа знамя русской науки.
С возвращением из-за границы сфера деятельности Бэра необычайно расширилась. В Пруссии он занимался преимущественно эмбриологией и вел сидячий, кабинетный образ жизни. В петербургский период своей жизни, на родине, богатства которой требовали научного изучения, Бэр сделался биологом-путешественником, географом, антропологом, этнографом. Он ездил с научными целями на Новую Землю (1837), обследовал рыболовство на Чудском озере и по берегам Балтийского моря (1851–1852) и в течение ряда лет проводил экспедиции на Каспийское море (1853–1856), исследуя местную фауну и изучая состояние рыбных промыслов на Волге и Каспии. Труды каспийских экспедиций Бэра, изданные в четырех томах, по справедливости считаются классическими в истории русского рыболовства. Бэр работал на Каспии не только как биолог, но и как географ: он выяснял геологическое прошлое Каспийского моря, его гидрохимический и температурный режимы и т. д. Эти путешествия дали нашему академику возможность сделать наблюдения, которые он обобщил в знаменитом «законе Бэра», объяснив научно, почему реки, текущие вдоль меридиана, имеют всегда один берег нагорный, а другой — низменный.
В 1841 г. Бэр получил приглашение читать курс сравнительной анатомии в Петербургской медико-хирургической академии, где он работал в тесном содружестве с талантливым хирургом Н. И. Пироговым и сделал много полезного для улучшения преподавания.
18 (30) августа 1864 г. Академия наук торжественно отпраздновала пятидесятилетний юбилей научной деятельности Бэра и выбила в его честь медаль с его профилем. Вокруг ободка медали — надпись на латинском языке: «Начав с яйца, он показал человеку — человека».
Спустя три года Бэр вышел в отставку и остаток своих дней провел на покое в Дерпте (Тарту), где он когда-то окончил университет. Он умер 16 (28) ноября 1876 г., 84 лет от роду. Родина почтила его тремя памятниками, из которых один поставлен в Дерпте, а два других — в Ленинграде (в здании Зоологического музея Академии наук СССР и в здании Библиотеки Академии наук СССР). В 1928 г. Академия наук ознаменовала столетие со дня избрания Бэра академиком торжественным заседанием и устройством выставки. В 1951 г. исполнилось 75 лет со дня смерти Бэра.
