В феврале 1869, в 1870 и 1871 годах Ф. И. Тимирязев был исполняющим обязанности московского вице-губернатора. В октябре 1869 года его произвели в надворные советники, в апреле 1872 года он был утверждён почётным мировым судьей города Москвы. В феврале 1873 года Фёдор Иванович уволился из губернского правления по семейным обстоятельствам.
В марте 1875 года Ф. И. Тимирязева избрали членом Московской управы, в мае того же года был утверждён в должности мирового судьи.
11 марта 1878 года Фёдор Иванович Тимирязев был назначен на должность вице-губернатора Саратовской губернии, на которой находился до 29 июня 1879 года. В 1879 году, после отставки губернатора М. Н. Галкина-Враского, он фактически вступил в управление городом и краем, а в мае 1880 года был утверждён на пост губернатора Саратовской губернии, к этому времени он был произведён в статские советники. При нём прошла сельскохозяйственная выставка, в Саратове были открыты 3-й городской ночлежный приют и общество вспомоществования для учащихся школ из бедных семей. В сентябре 1881 года Ф. И. Тимирязев был отправлен в отставку с поста губернатора и в конце сентября покинул Саратов.
Умер действительный статский советник Фёдор Иванович Тимирязев 24 мая 1897 года.
Отец его, Иван Семенович, родился 14 декабря 1790 г. в приделе церкви св. Симеона Столпника, что на Поварской, где находилась во время Богослужения его мать Ольга Михайловна.
Судьба новорожденного была счастливой и трагичной. Будущий генерал-лейтенант начинал службу в конной гвардии вместе со своим старшим братом, отцом Климента Аркадьевича. Оба участвовали в Бородинском сражении, а также в битве под Кульмом.
В начале войны Аркадий был определён адъютантом к князю Витгенштейну, а Иван остался в конной гвардии, в составе корпуса великого князя Константина Павловича. Во время войны был в Бородинском сражении, сражении под Кульмом (чин штабс-ротмистра и «Кульмский крест»), битве под Лейпцигом (золотая шпага с надписью «За храбрость»), в Париже.
Иван Тимирязев вспоминал, что как-то в Париже он вместе с товарищами забрёл к известной прорицательнице Ленорман. Тимирязеву она не сказала ничего особенного, но, взглянув на руку одного его товарища, неожиданно отказалась отвечать и только после долгих уговоров указала, что этот человек умрёт не своей смертью. После событий 14 декабря 1825 года Тимирязев и вспомнил этот случай, и того офицера – Кондратия Фёдоровича Рылеева.
В 1813 году Тимирязев был назначен адъютантом к Константину Павловичу; в 1814 году был в свите Александра I на Венском конгрессе. В 1816 году получил чин полковника, в 1819 году вышел в отставку, но через восемь лет, чтобы получить согласие на женитьбу, вновь поступил на службу – в лейб-гвардии Гродненский гусарский полк. Как вспоминает его сын Ф. И. Тимирязев, «моя бабушка (графиня. – Авт. )Екатерина Ивановна была женщина необыкновенно умная и энергичная, и она не согласится на брак ея дочери с праздношатающимся человеком, который в лучшую пору сил и способностей ничего не делает и что она вообще, как дочь и жена военных людей, терпеть не может “статских рябчиков”, как она называла людей, носящих партикулярное платье. Для достижения желанной цели отцу пришлось покориться и позаботиться о приискании себе службы. В это время проезжал через Москву начальник главного штаба генерал-адъютант Дибич; он ехал на Кавказ подготовить смену Ермолова и замену его Паскевичем. Отец мой был хорошо известен Дибичу по своей прежней служебной деятельности, и он явился к нему, прося принять его в Кавказский действующий корпус. Дибич посоветовал И. С. Тимирязеву предварительно испросить на это согласие Великого князя Константина Павловича, как бывшего своего начальника. Поэтому Тимирязеву пришлось обратиться к Великому князю, который просил возвратиться на прежнее место службы. Поэтому не оставалось ничего другого, как принять предложение, и в тот же 1827 год после свадьбы, совершенной в Москве, отец и мать моя отправились в Варшаву». В 1828 году по протекции Константина Павловича стал флигель-адъютантом Николая I. За отличие при штурме Варшавы в августе 1831 года был произведён в генерал-майоры с зачислением в свиту Его Величества.
Весной 1834 года был назначен исполняющим должность астраханского военного губернатора и управляющим гражданской частью, в 1835 году утверждён в должности. При нём, 12 декабря 1837 года был открыт в Астрахани «губернский музеум», ещё ранее, 3 июля 1837 года, начали издаваться «Астраханские губернские ведомости»; 19 июня 1838 года состоялось открытие публичной библиотеки. Немало усилий было потрачено на охрану рыбных промыслов, для чего Тимирязев выделил 9 военных судов. Поддержка Тимирязевым торговли с Персией была отмечена в августе 1841 года персидским орденом Льва и Солнца 1-й степени. Для поддержки крестьян были учреждены вспомогательные ссуды для мелкого кредита, расширена сеть запасных магазинов на случай неурожаев. Принимались меры по созданию в деревне медицинских и ветеринарных пунктов, увеличению сети низших школ, пунктов по пропаганде агрономических знаний, а так же гимназию, которую в свое время закончил Илья Ульянов, – отец В. И. Ленина.