W 1979 został szefem nowo utworzonego (na bazie jego laboratorium) moskiewskiego Interdyscyplinarnego Naukowo-Technicznego Kompleksu Mikrochirurgii Oka, gdzie wprowadził taśmowy (masowy) system operowania pacjentów (nawet 1200 dziennie). Każdy pacjent w systemie operacji Fiodorowa był przesuwany w czasie zabiegu od chirurga do chirurga, przy czym każdy chirurg zajmował się odrębną czynnością w ramach zabiegu, który trwał ok. 15 minut. W klinice Fiodorowa rocznie operowano nawet 300 000 pacjentów (u części występowały powikłania pooperacyjne). Od 1986 kierował moskiewską polikliniką mikrochirurgii oka. Pod koniec lat 80. XX w. Fiodorow, który sam należał do Komunistycznej Partii Związku Radzieckiego, wzywał do zniesienia systemu monopartyjnego w ZSRR. W 1991 Borys Jelcyn złożył mu propozycję objęcia funkcji premiera Rosji, którą jednak odrzucił. Rok później (1992) został współprzewodniczącym rosyjskiej Partii Wolności Gospodarczej. W latach 1995–1999 zasiadał jako deputowany w rosyjskiej Dumie Państwowej, gdzie szefował swojej małej partii. Był jednym z kandydatów w wyborach prezydenckich w Rosji w 1996 roku. Należał do Rosyjskiej Akademii Nauk, Rosyjskiej Akademii Nauk Medycznych oraz Rosyjskiej Akademii Nauk Przyrodniczych.