В конце лета 1839 года Айвазовский вернулся в Санкт-Петербург, где 23 сентября получил аттестат об окончании Академии, свой первый чин и личное дворянство. В это же время он сблизился с кругом Карла Брюллова и Михаила Глинки.
В июле 1840 года Айвазовский и еще один выпускник Академии Василий Штернберг отправились в Рим через Венецию и Флоренцию. В Венеции Иван Константинович познакомился с Гоголем, а также побывал на острове св. Лазаря, где после многих лет разлуки повстречался со своим братом Габриэлом, который жил в монастыре на острове. Айвазовский оставил в подарок монахам одну из своих работ на Библейскую тему – картину «Хаос. Сотворение мира».
Долгое время Айвазовский прожил в Южной Италии, в частности, в Сорренто, и там он привык недолгое время писать этюды и картины на открытом воздухе, а потом дорабатывал картину уже в мастерской. В эти годы еще одна картина на тему сотворения мира под названием «Хаос» была куплена папой Григорием XVI, причем в благодарность он наградил художника золотой медалью. Была у Айвазовского и золотая медаль Парижской академии художеств.
В начале 1842 года он через Швейцарию и долину Рейна отправился в Голландию, оттуда отплыл в Англию, а позже посетил Париж, Португалию и Испанию. Осенью 1844 года Айвазовский вернулся в Россию и стал живописцем Главного морского штаба России, а с 1847 года – профессором Петербургской Академии художеств; также он был избран членом академий Рима, Парижа, Флоренции, Амстердама и Штутгарта.
Осенью 1845 года, после завершения плавания с адмиралом Литке, Айвазовский обратился в Главный морской штаб и Академию художеств с просьбой продлить пребывание в Крыму для окончания начатых работ и получил разрешение остаться до следующего мая. Тут же он начал строительство своего дома на городской набережной. Феодосия стала его домом, хотя всю жизнь он много путешествовал и по нескольку раз в год ездил в Петербург.
Кроме дома в Феодосии, художник впоследствии обзавелся имением в деревне Шейх-Мамай, имел небольшой дом в Судаке.
Айвазовский открыл в Феодосии школу искусств и картинную галерею, инициировал постройку городского концертного зала, заботился об устройстве в Феодосии библиотеки.
Мировую славу ему принесли картины на морскую тему, но у Айвазовского есть и серия крымских прибрежных городов, есть картины степей Малороссии, сюжеты на библейские и исторические темы. Писал Айвазовский и портреты, но, не считая себя хорошим портретистом, брался лишь за изображения близких ему людей.