Etter å ha tjenestegjort som stabssjef, og nestkommanderende, i Sjøforsvarsstaben (2014–2016) ble Stensønes i 2016 utnevnt som flaggkommandør, og beordret som sjef for operasjonsstaben ved Forsvarets operative hovedkvarter (FOH). Han satt i denne stillingen til han i 2017 ble utnevnt til Sjøforsvarets øverste sjef.