Сражение в стенах крепости могло привести к большим жертвам с обеих сторон. Но М. С. Воронцов сумел убедить противника в бесполезности дальнейшей обороны Варны, и до сражения дело не дошло. Турки капитулировали. Русские полки вошли в крепость через проломы с развернутыми знаменами и барабанным боем. Неприступная крепость пала. Николай I, уважая храбрость Капудан-паши, даровал ему и тремстам человек его свиты свободу.
29 сентября, в день падения Варны, император подписал очередной рескрипт М. С. Воронцову, в котором говорилось: «Отрывая Вас временно от управления Новороссийскими губерниями к начальствованию отрядом войск, осаждавших Варну, Я был уверен, что многолетняя Ваша опытность в делах военных и примерное усердие к пользам отечества, оправдают в полной мере Мой выбор. Сие ожидание исполнилось: продолжая осадные работы, храбрые Русские воины были непрестанно и везде воодушевляемы Вашим примером; а благоразумные распоряжения Ваши приуготовили верный успех трудам их. В ознаменование отличного Моего внимания к сим новым успехам Всемилостивейше жалую Вам золотую шпагу с надписью: за взятие Варны»2.
После взятия Варны Николай I перешел на линейный корабль «Императрица Мария». В его свите находился и М. С. Воронцов. Корабль направился к российским берегам. Но через 36 часов спокойного плавания разразилась сильная буря. Снасти на корабле были сорваны ветром, сам корабль понесло к турецкому берегу. Опасаясь, что турки завладеют кораблем, Михаил Семенович сказал, что нельзя допустить, чтобы император и его свита попали в плен. Лучше уж взорвать бочки с порохом и всем взлететь на воздух. Но все обошлось — буря прекратилась, и «Императрица Мария» благополучно пришвартовалась в Одессе.
Вскоре М. С. Воронцов получил необычный рескрипт — от вдовствующей императрицы Марии Федоровны, подписанный ею за три дня до кончины: «Граф Михаил Семенович! Желая содействовать хотя бы и слабым приношением облегчению страданий храбрых воинов, проливших кровь на поле чести за государя и отечество, обращаюсь к усердию и заботливости вашим, неустанно вами прилагаемым для содействия всякому доброму намерению. При сем получите вы сумму в пятнадцать тысяч рублей, которую, в особенное для меня одолжение, обратите на пособие офицерам, унтер-офицерам и рядовым, как гвардии, так и армии, которые будут в таковых нуждаться при выходе из госпиталей <…> К сему присоединяю некоторое количество корпии, мною изготовленной для раненых воинов, находящихся в госпиталях. Полагаясь при сих распоряжениях на вашу пламенную любовь к добру, прошу вас, по мере поступления их, присылать мне списки воинов, которым выданы будут денежные пособия»3. Переданные деньги и корпия были последним актом благотворительности Марии Федоровны, вошедшей в историю своей неизменной заботой о страждущих. Ей не дано было увидеть списки воинов, получивших пособие.
Многие думали, что за взятие Варны М. С. Воронцов получит высший российский орден Св. Андрея Первозванного с положенной голубой лентой через плечо. Но А. Я. Булгаков считал, что золотая шпага лестнее, чем орден: «Голубая лента не уйдет, он может ее получить и за гражданскую службу, а взять крепость как Варна есть счастие особенное, славный подвиг. Мало ли Андреевских лент? <…> не всякая голубая лента — вывеска славного дела»4. А Михаил Семенович, как и всегда, был больше обрадован тем, что все испрошенные им награды участникам сражения за Варну были удовлетворены императором. Он говорил, что ни с чем не может сравниться блаженство от предоставления радости Другим. Он, конечно, был особенно доволен тем, что его боевому товарищу адмиралу А. С. Грейгу был пожалован орден Св. Георгия 2-й степени.
После отплытия Николая Павловича к осажденной Варне его супруга Александра Федоровна осталась гостить у Елизаветы Ксаверьевны, на хуторе Рено. Там она пользовалась морскими ваннами. Перед отъездом царица побывала в Институте благородных девиц, в Одесском Ришельевском лицее, в Одесском музее, передала одесскому градоначальнику 15 тысяч рублей для раздачи раненым и больным после выписки их из госпиталя. 9 августа Александра Федоровна покинула город.
По окончании войны Николай I подарил Одессе взятые под Варной пушки. Из этих пушек было решено отлить большой колокол для собора. При отливке многие горожане бросали в расплавленную массу серебряные рубли, что придало колоколу особый тембр звучания.