Aux Jeux olympiques d'hiver de 1976, il est cinquième de l'individuel avant de prendre sa troisième médaille d'or au relais avec Byakov, Kruglov et Yelizarov. Cet hiver est aussi disputé le championnat du monde de sprint, qui est remporté par Tikhonov lui-même. Il gagne de nouveau ce titre en 1977, où il est aussi sacré en relais. Il gagne à cette occasion ses derniers titres mondiaux et possède comme bilan : cinq médailles d'or individuelles et six en relais.