Den Guldbergske periode var ikke gunstig for Moltke; et halvt år etter Struensees fall 1772 fratrådte han nemlig som inspektør og regimentsjef. Men like etterpå arbeidet han seg igjen oppover: 1774 blev han generalløytnant, 1779 kommanderte han en lystleir ved Horsens, og etter at Frederik VI tiltrådte som kronprins, nådde Moltke de høyeste stillinger. Under Kronprinsens deltagelse i felttoget i Norge 1788 kommanderte Moltke ett kavaleri på Sjælland; 1789 ble han kavaleriinspektør i Danmark og Hertugdømmene, 1791 general av kavaleriet, 1793 kommandant og to år senere guvernør i festningen Rendsborg; dette siste vervet innehadde han til sin død 17. april 1800.