1980年（昭和55年）の第12回参議院議員通常選挙では、87歳の高齢にもかかわらず全国区でトップ当選を果たしたが、1981年（昭和56年）に心筋梗塞のため議員在職のまま死去。死去の2日後の2月13日、参議院本会議では市川への哀悼演説と永年在職議員表彰がともに行われた。また、同年に出身地愛知県尾西市の名誉市民となった（尾西市が一宮市と合併後は、一宮市の名誉市民となっている）。一方で1978年（昭和53年）春の叙勲にあたり、勲二等宝冠章授与を打診されたが、辞退している。
市川は『国際連合に日本人女性を送り出したい』と考え、1968年に当時、国際基督教大学講師を務めていた国際政治学者の緒方貞子に白羽の矢を立ててその年の国際連合総会日本代表団に加わるように緒方を説得して了承させた。これが契機となり緒方は国際連合の仕事に関わるようになる。
市川は1972年の沖縄返還密約問題に対しては、「情を通じ」という発表のみを重視し、日本社会党の土井たか子、佐々木静子、田中寿美子らとともに「蓮見さん問題を考える会」を結成。佐藤政権が、毎日新聞と西山太吉記者を言論弾圧しているという大局は見ずに、市川は「女の子をいじめている」と感情的な主張をおこない、男女問題に矮小化してしまった。
1953年（昭和28年）の第3回参議院議員通常選挙に東京地方区から立候補し当選。4期目を目指した1971年（昭和46年）の第9回参議院議員通常選挙で落選するが、1974年（昭和49年）の第10回参議院議員通常選挙で全国区から立候補、当選して通算5期25年務めた。組織に頼らず個人的な支援者が手弁当で選挙運動を行う選挙スタイルを生涯変えず、「理想選挙」とまで言われた。市川は自らの選挙手法を他の候補者にも広めようとしてさまざまな選挙浄化運動に参加した。国会内では政党に属さず、無所属議員の集合体である第二院クラブに所属して活動を行った。1967年（昭和42年）の統一地方選挙では東京都知事選挙で美濃部亮吉を支持。その一方で、石原莞爾を「高潔な人格者」「立派な軍人だと思います」と高く評価したり、1963年（昭和38年）結成の「麻薬追放国土浄化同盟」に加入し、右翼の大物、田中清玄や暴力団・山口組組長の田岡一雄、オールド・ライトの小説家、山岡荘八に協力した。これらの行動は、清潔をモットーにかかげれば、全体主義の軍人や任侠とも連携する市川の体質を、よくあらわしている。
戦時中に大日本報国言論会理事であったため、1947年（昭和22年）から1950年（昭和25年）まで公職追放となる。市川は公職追放になった最初の女性だったが、1950年（昭和25年）10月13日には追放が解除された。同年11月9日には新日本婦人同盟の臨時総会において、団体の名称が日本婦人有権者同盟と改称され、市川が会長に復帰（1953年（昭和28年）4月25日まで）。その後は、公娼制度復活反対や売春禁止、再軍備反対などの運動にも取り組んだ。
1945年（昭和20年）8月25日には久布白落実、山高しげり、赤松常子らと共に「戦後対策婦人委員会」を組織し、引き続き政府や各政党に婦人参政権を要求。同年11月3日には戦後初の婦人団体「新日本婦人同盟」を結成し会長に就任。12月17日には衆議院議員選挙法改正で婦人参政権（男女普通選挙）が実現した。1946年（昭和21年）の第22回衆議院議員総選挙では39人の婦人（女性）議員が誕生した。市川は自ら立候補せず、また有権者名簿の登録漏れのため投票もできなかった。
市川は国策（戦争遂行）への協力姿勢をみせることで、婦人の政治的権利獲得を目指す方針をとり評論活動を行った。1940年（昭和15年）に婦選獲得同盟を解消し「婦人時局研究会」へ統合。1942年（昭和17年）に婦人団体が大日本婦人会へ統合。大政翼賛会を中心とした翼賛体制に組み込まれ、市川は大日本言論報国会理事に就任。
ゼロサム思考の至近因の1つは成長した環境で資源が希少な状態やゼロサムな交流に直面した場合がある。1965年、ジョージ・M・フォスターは「小作人」社会の成員には有限財のイメージがあり、実質的にゼロサムな社会から学んだイメージであると主張した。「小作人の行動を最も良く説明できる認知指向モデルは『有限財のイメージ』と考えます。『有限財のイメージ』とは、多くの範疇における小作人の行動が指している小作人の信念であり、その信念とは社会、経済、自然環境――全ての環境――において、土地、財産、健康、交友と愛情、男としての面目と名誉、尊敬と地位、権力と影響力、安全など生活で望まれる全てのものの数は有限で常に供給が不足しており、さらに小作人の力ではその数を増やすことができないことである。[...]小作人が自身の経済世界を有限財のほうが優勢で、自身が前進するには他人を犠牲にするしかないと考えるとき、一般的にはその考えが真実に近い。」2015年にはRozycka-Tran et al.が異文化間研究を行い、37か国の被験者にゼロサム思考の信念に関する陳述文への同意の度合いを問うた。陳述文の一例として、「一部の人々の成功は一般的には他人の失敗である」がある。結果は国内総生産のより低い国の被験者が全般的により強いゼロサム思考の信念をもっており、「ゼロサム・ゲームへの信念は資源がより希少な、収入の低い国で発生するようである」。同様に、社会経済地位の低い被験者により強いゼロサム思考の傾向が見られた。