Одновременно с гробницей Ивана Грозного был вскрыт саркофаг его сына, царя Федора Ивановича, также находившийся в Архангельском соборе московского Кремля. Погребенный лежал под полуистлевшим покрывалом в длинной рубахе и онучах. Из-за плохой сохранности костей М.М. Герасимов смог восстановить только его лицо. Оно очень характерно и многими чертами напоминает лицо Ивана Грозного, но значительно моложе и мягче. Череп его близок к тому же динарскому типу, средиземноморские признаки также проявляются отчетливо. У него более высокий, чем у отца, лоб и еще более тонкий и загнутый вниз нос. Каких-либо патологий и заболеваний костей не обнаружено. Старческие изменения также отсутствуют. Причина смерти царя Федора не установлена. Ногти и сохранившиеся волоски усов и бороды были аккуратно подстрижены. При воссоздании на реконструкции формы бороды и усов были использованы остатки волос, найденные в погребении, а также парсуна (портрет) царя Федора, написанная столетие спустя, в XVII веке. Удивительное сходство изображения на портрете с главными антропологическими особенностями лица Федора Ивановича позволило Герасимову предположить, что портрет либо был написан гораздо раньше, еще при его жизни, либо является более поздней копией с прижизненного портрета XVI века.
Федор Иванович, по отзывам современников, был полной противоположностью своему отцу - небольшого роста, мягкий в обращении, болезненный, религиозный, многие считали его слабоумным. Царь якобы во всем советовался с женой, избегал войн и практически не занимался управлением государством, доверив ведение всех государственных дел своему шурину (брату жены) Борису Годунову. Однако изучение скелета показало, что вопреки сложившемуся мнению Федор был кряжист и крепок, хотя ростом значительно ниже отца. Он лично возглавлял военный поход против шведов, в результате которого были возвращены русские крепости Ивангород и Копорье. В его царствование к русскому государству были присоединены Карелия и Кольский полуостров, окончательно разгромлено Сибирское ханство и завоевана западная Сибирь. Таким образом, возможно он и был слабовольным человеком, но отнюдь не слабоумным. Вероятно он хотел управлять более разумными и гуманными средствами, что по контрасту с жестокими методами правления его отца воспринималось современниками как неуверенность и слабость. Это был последний представитель династии Рюриковичей на русском престоле, не оставивший потомков.