За время его управления интендантством флота было построено 26 линейных кораблей, 21 фрегат, 10 пароходов и 147 легких судов от шлюпа до перевозного бота. В 1830 г. боевой русский флот состоял из 25 кораблей, 17 фрегатов, 32 бригов и шлюпов и имел 3343 пушки.
Головнин был в это время полон силы и энергии и мог бы еще долго и полезно служить русскому флоту. Но вспыхнувшая в 1831 г. эпидемия холеры внезапно сразила его. 30 июня 1831 г. он умер, всего 55 лет отроду.
Головнин оставил о себе прекрасные воспоминания у современников. Скромный в обращении, он избегал споров, никогда не говорил о своих успехах по службе и о своих подвигах. Все уважали его глубоко и искренно. Закаленный с ранней юности, он был неустрашим в опасностях и находчив в самых крайних случаях. Твердость духа, быстрота сообразительности, терпение в перенесении страданий и лишений, настойчивость и решимость были отличительными чертами его характера. Будучи строг к самому себе, он был строг и требователен к подчиненным. Выдающийся моряк, В. М. Головнин был весьма образованным человеком, обладал большими научными знаниями в разных областях науки, огромной силой воли и административным талантом.
Кроме своих многочисленных обязанностей по службе, Головнин был еще членом разных обществ и почетным членом Харьковского университета. Его именем, как известного кругосветного мореплавателя, названы: мыс на юго-западном берегу бывшей Русской Америки, пролив между Курильскими островами Райкоку (Райкокэ) и Матау (Мацува) и гора на Новой Земле.
Важнейшие произведения В. М. Головнина, обладавшего крупным литературным дарованием, следующие: «Записки В. М. Головнина», «Путешествие русского военного шлюпа «Диана» в 1807,
1808 и 1809 гг.», «Путешествие вокруг света военного шлюпа «Камчатка» в 1817, 1818 и 1819 гг.» Будучи близок к кругам декабристов и находясь, несомненно, под их влиянием, Головнин пока
зал себя в своих произведениях либеральным, гуманным, передовым человеком своего времени. Характерными в этом отношении, кроме работ его о Русской Америке, являются «Записки мичмана Мореходова», напечатанные в журнале «Морской Сборник» за 1861 г.
Головнин дал в этих записках очень резкую критику управления флотом при Александре I, критику, переходящую в общую отрицательную оценку государственной организации и порядков того времени.