1853年7月8日（嘉永6年6月3日）、ペリー率いるサスケハナ、ミシシッピ、プリマス、サラトガの4隻の艦隊が浦賀沖に到着した。ペリー艦隊に接触した日本側は、来日の目的がフィルモア大統領の国書を日本の皇帝に受け渡すためであると把握した。日本側は長崎が日本唯一の対外交渉の窓口となっているので、日本での決まりに基づき長崎へ向かうように再三伝えたが、ペリー側は了承しなかった。その上、しかるべき高官が国書受け取りを行おうとしない場合、十分な兵力を率いて江戸に直接向かい国書を渡すと主張し、江戸湾内の測量を開始して、幕府側に圧力を加えた。ペリーの強硬姿勢を前に幕府側は譲歩を迫られ、ペリー艦隊を長崎に向かわせることを断念し、国書受け取りを決断した。国書受け取りは当初、浦賀港入り口にあった燈明堂近くの、館浦で行われる予定であった。しかしここで江戸湾の警備を担当していた川越藩、彦根藩、会津藩、忍藩の四藩から猛抗議がなされた。四藩の言い分は、江戸湾の測量を強行するペリー艦隊に対して、あくまで攻撃を控え見守り続けるように指示され、江戸湾警備の役目を果たせなかった上に、狭くて四藩の警備陣が展開できる余地がない館浦では、国書受け取りという重要時までも蚊帳の外に置かれることになり、いったい何のために江戸湾警備に携わっているのかということであった。結局国書受け取りの場所は、ペリー側の了承も得て浦賀の隣の入江である久里浜となった。久里浜には応接所として仮設の陣屋が設けられた。1853年7月14日（嘉永6年6月9日）の午前8時頃、ペリーらを久里浜へ案内するため、日本側から応接担当がサスケハナ号に向かった。国書受け渡しの当日、久里浜は江戸湾の警備を担当していた彦根藩、川越藩が陸、会津藩、忍藩が海上の警備を行う中、午前10時頃に日本側の応接担当に引率され、ペリー一行は久里浜に上陸した。ペリーは操縦に必要な人員のみ船に残し、約300名の兵士を率いて久里浜に上陸した。上陸したペリー一行は隊列を整え、威儀を正して仮設の応接所へと向かった。ペリーは応接所で浦賀奉行の戸田氏栄と井戸弘道に、アメリカ大統領からの国書、ペリーの信任状、そしてペリーからの書簡2通を手渡した。戸田はペリーに対して日本語とオランダ語で書かれた受領書を交付し、国書受け渡しの目的を達したペリー一行は艦隊へと戻っていった。
2004年、バレンタイン監督が再就任したロッテに復帰。この年は先発だったが3勝4敗と往年の活躍を見せることはできなかった。2005年は自ら敗戦処理を買って出て、チーム31年ぶりとなるリーグ優勝（シーズン勝率は2位、プレーオフで勝利）・日本一を支える。また、アジアシリーズでは中国代表のチャイナスターズ戦に2番手で登板し、5回を3安打無失点で抑え勝利投手となった。なお、同年以降は自軍が大量リードされている展開でのロングリリーフが中心となった。これは監督のボビー・バレンタインの｢将来性のある若い投手に敗戦処理をさせても意味がない」との持論が反映されたものであった。このような起用法に、自身のプライドから異を唱えるベテラン投手もいる中で、小宮山は自分の役目を淡々と担っていた。敗戦処理だけでなく、延長戦など緊迫した場面を任される事も多かった。これも｢若い投手がサヨナラ負けで大きなショックを受けてしまうのは良い事ではない」という監督の持論によるものであった。2006年は24試合に登板し、防御率4.63の成績だった。2007年4月21日の対東北楽天ゴールデンイーグルス戦に5回途中から登板して好リリーフを見せ、3年ぶりとなる白星を挙げた。続く24日の対北海道日本ハムファイターズ戦（22日は雨天中止、23日は試合なし）では7回2死満塁、同点に追いつかれた場面で登板し、3球でアウトを奪う。8回には自軍が逆転し、わずか3球で2試合連続の勝利投手となった。40代の投手が2試合連続で勝利投手となったのは、59年ぶり2人目（2リーグ制以降では史上初）という珍記録であった。同年は自己最多となる41試合に登板。同年に吉井理人が現役引退した事から、パシフィック・リーグ最年長投手となった。またJリーグ・柏レイソルの熱狂的なサポーターであり、柏レイソルがJ1に復帰した2007年5月6日第10節、フクダ電子アリーナでの千葉ダービーにチームメイトの小林宏之とともにスペシャルゲストとして招待された際も、ジェフ千葉ホームゲームにもかかわらず、柏のニット帽とアウェー用レプリカユニフォームを着用し登場した。2008年は33試合に登板するも防御率5点台と安定感を欠いた。2009年は中日ドラゴンズの山本昌が持つ最年長セーブ記録の更新を（半分冗談ながら）目標に掲げ臨む。しかし、早々に1勝を挙げたものの防御率10点台と低迷、5月に二軍落ちとなった。そして9月20日、シーズン終了を以ての引退を表明した。球団はコーチの席を用意して慰留したが“外部から野球界に貢献したい”と辞退し退団を決定。10月6日、千葉マリンスタジアム最終戦の対東北楽天ゴールデンイーグル戦、5-2で迎えた9回表2死走者二塁で登板し、代打セギノールを右飛に打ち取り試合終了。2009年当時としては史上最年長記録（44歳21日）となるセーブを、たった1球で達成（パ・リーグ史上24人目、26例目）し、現役生活を締めくくった。試合はバレンタイン監督の日本での最終試合でもあり、まさにボビー・バレンタインと共に歩んだ野球人生だったと評された。試合後、雨が降りしきる中でバレンタイン監督の退任式に先立っての引退セレモニーが行われた。11月23日、ザ・プリンスパークタワー東京（コンベンションホール）で開催されたチャリティフォーラム 「ありがとう　ボビー・バレンタインさん 小宮山 悟さん 〜We Love Baseball〜」において、史上最年長セーブ記録を達成し2009年最後の登板となった試合で着用した帽子、ユニフォーム上下、グラブに「史上最年長セーブ記録達成、2009年10月6日」と書き加え、チャリティに提供した。