Le 17 mars 1938, de retour à Moscou, les quatre explorateurs sont fêtés en héros de l'Union Soviétique. Papanine se voit décerné le titre de docteur ès-sciences géographiques et le gouvernement le nomme Directeur de la Route Maritime du Nord. Il s'attaque dès lors à transformer la Route Maritime du Nord en voie navigable afin de garantir une liaison régulière avec l'Extrême-Orient. Puis en 1939, à bord du brise-glace Joseph-Staline, il organise une expédition destinée à délivrer le navire Guéorgui-Sédov pris par les glaces. Il le rencontre le 13 janvier 1940, libérant les marins de 812 jours de dérive. Pour ce sauvetage, Papanine devient Héros de l'Union Soviétique pour la seconde fois. Il obtient le grade d'amiral.
Plus tard, il reprend la direction des travaux du passage du Nord et reste près de deux ans en Arctique. Il revient à Moscou en automne 1944 et prend part à la vie politique. Il est élu député au Soviet Suprême, et membre du Conseil Municipal de Moscou et du Conseil Régional de la République des Tchouktchis.
Il décède à Moscou en 1986.