После смерти в 1633 году Филарета Ф. И. Байков был переписан в Московский список и по боярской книге 1635–36 годов числился в разряде дворян. Его поместный оклад вырос на 100 четей, денежный — на 8 рублей. Позже Фёдор Исакович, как и отец, назначается воеводой на Валуйках (1646–48). В 1649–51 годах он руководит постройкой укреплений в легендарном городе Мангазея на реке Таз. Подобной мерой правительство пыталось сохранить этот заполярный центр торговли сибирской пушниной. Но главное дело всей его жизни было ещё впереди…
Летом 1652 года в Москву прибыл монгольский посол Кушучиней в сопровождении торговых бухарцев и тобольского казака П. Малинина. Царский двор заинтересовали привезённые в качестве подарков товары, особенно
С грамотой Сибирского приказа воеводе В. И. Хилкову от 21 января 1653 года и государевой казной на 50 тысяч рублей будущий посол прибыл в Тобольск 28 мая и развернул активную торговую деятельность. Уже осенью и затем на следующий год в Москву ушли два обоза
Доставленные товары произвели должное впечатление на дворцовое окружение, изменив точку зрения московского правительства на миссию Байкова. Приказы «Посольский» и «Большой казны» в феврале 1654 года занялись подготовкой официального посольства к императору Шицзу. В сопровождении торгового каравана оно отправилось из Тобольска 25 июня 1654 года, но только 3 марта 1656 года прибыло в Канбалык (Пекин).
Более чем шестимесячные препирательства с цинскими придворными, требовавшими выполнения унизительных и заведомо неприемлемых для государевых слуг церемониальных обрядов, ни к чему не привели. Судьба посольства была решена. 4 сентября Байкову возвратили ранее принятые подарки и предложили покинуть столицу. Дополнительные переговоры также не удались. 31 июля 1657 года посольство вернулось в Тобольск…
Здесь неудачливый дипломат окончательно оформил первый вариант описания своего путешествия —
К его счастью, после тщательного расследования причиной неудачи посольской миссии была признана внутриполитическая обстановка в самом Китае и «амурские события». 6 июня 1654 года произошло военное столкновение маньчжурского войска с отрядом якутских казаков О. Степанова на Сунгари и последующая неудачная осада казачьего острожка в устье реки Хумархэ в марте-апреле 1655 года.
С учётом значительного интереса сведений, представленных Байковым администрации приказов, результаты посольства не были признаны неудачными и сослужили свою роль при организации последующих дипломатических сношений 1658, 1668 и следующих годов. Косвенным подтверждением подобного основания служит факт увеличения в 1663–64 годах поместного оклада бывшего посла с 550 до 900 четей!
Не оставивший наследников, Фёдор Исакович скончался в 1664 году в Москве и по завещанию похоронен на кладбище при Настасьинской (Настасьи Премудрости) церкви, что в Житном ряду, позднее поглощённом Охотным рядом.
Могила посла затерялась с течением времени, но не сгорели рукописи, попавшие в 1665–66 годах в руки амстердамского бургомистра Витсена в бытность его в Москве в составе нидерландского посольства Якова Бореля. Впервые они были опубликованы парижским географом М. Тевено в 1666–72 годах. Впоследствии