В 60-е годы выходят из печати монографии А. З. Петрова «Пространства Эйнштейна» и «Новые методы в общей теории относительности», подытоживающие результаты его многолетних исследований. Эти монографии, занимающие особое место в мировой литературе по общей теории относительности, быстро получили всеобщее признание и были переведены на многие иностранные языки.

Потеряв документы во время войны, Петров был вынужден заново защитить диссертацию в 1966 г.В 1957 г., когда закончилась его «проверка», женился на Софии Фёдоровне Зеровой, вдове украинского поэта и литературоведа Николая Зерова, расстрелянного в 1937 г., с которой был знаком ещё с 1920 г.Умер в 1969 г.

Александр Петров внёс значительный вклад в теорию шахмат. Он глубоко проанализировал дебют, который был назван его именем: «Защита Петрова». Этот дебют также известен под названием «Русская партия». Биография Петров имел прозвище — «Русский Филидор». Петров начал играть в шахматы в семилетнем возрасте.