Larionov ble byttet til Detroit Red Wings i 1995-96 og ble der medlem av en «Russian fiver» sammen med Vjatsjeslav Fetisov, Vladimir Konstantinov, Vjatsjeslav Kozlov og Sergej Fjodorov. I 2000 signerte han med Florida Panthers, men det ble ikke vellykket, og han vendte tilbake til Detroit Red Wings. Han spilte sin siste NHL-sesong med New Jersey Devils i 2003-04.