I 1968 ble Nordenfalk pensjonist, noe som betydde at han kunne avsette mer tid til forskning, noe han gjorde i en andre sesong ved Princeton fra 1968 til 1970. Resultatet ble hans banebrytende bok om middelalderens illuminasjoner og initialer fra De britiske øyer: (1976). Han ble gjesteforeleser i USA ved forskningsuniversitet University of California, Berkeley (1971–1972) og ved University of Pittsburgh (1971–1976), og i de mellomliggende årene 1972-1973 var han Slade-professor ved University of Cambridge og Kress-professor ved amerikanske National Gallery of Art i Washington, D.C. Hans aktive pensjonstilværelse førte også til forelesninger ved University of California, Los Angeles i årene 1977-1978 og som fellow ved National Humanities Center i Nord-Carolina i årene 1980-1982 før Nordenfalk reiste tilbake til Sverige. Hans hustru Cecilia døde i 1991 og året etter døde han selv.