Научный статус Н. Вавилова повысила зарубежная командировка 1921-22 гг., во время которой он посетил ведущие генетические и селекционные центры США и Западной Европы.
В Нью-Йорке Н. Вавилов встретился с министром торговли США Гербертом Гувером; принял участие в создании Русского сельскохозяйственного агентства, которое возглавил Д. Н. Бородин, собравший около 20 000 образцов разных семян для отправки в Россию.
Весьма важным для укрепления дружеских связей Н. Вавилова с англо-американским научным сообществом стало посещение им тогдашних ведущих генетических центров США: лаборатории Т. Моргана в Колумбийском университете (там он встретился с самим Морганом и его сотрудниками) и лаборатории экспериментальной эволюции Института Карнеги в Колд Спринг Харбор (там он встретился с Г. Мёллером). Эти визиты позволили Вавилову лучше войти в курс современных проблем генетики; с другой стороны и американские коллеги получили возможность ближе познакомиться и оценить перспективного советского учёного. В дальнейшем ведущие генетики США неоднократно посещали, по приглашению Вавилова, СССР, а Мёллер даже проработал 3,5 года (осень 1933 ― весна 1937 гг.) в возглавлявшемся Вавиловым Институте генетики. И обратно, ряд советских генетиков, близких к Вавилову, получил возможность, по благотворительным грантам от фонда Рокфеллера, пройти стажировки в США.
Основную поддержку продвижению Н. Вавилова в начале 1920-х гг. на высшие административные посты в сельскохозяйственной науке Советской России оказывал видный представитель ленинской гвардии, управляющий делами Совнаркома Н. Горбунов (1892-1938 гг.). Среди советской партийно-политической верхушки 1920 ― начала 30-х гг. Вавилова поддерживали также Я. А. Яковлев (Эпштейн) (1896-1938 гг.), в 1923-29 гг. редактор "Крестьянской газеты", в 1929-34 гг. нарком земледелия; Г. Н. Каминский (1885-1938 гг.), во время НЭПа председатель правления "Хлебоцентра", потом один из руководителей коллективизации, в 1934-37 гг. нарком здравоохранения, и некоторые другие.
С 1925 г. Н. Вавилов руководил организованным на основе Отдела прикладной ботаники Институтом прикладной ботаники и новых культур (с 1930 г. Всесоюзный институт растениеводства), а с 1929 г. новосозданной академией сельскохозяйственных знаук (ВАСХНИЛ); определял направления их деятельности и темы исследовательских работ. Одна за другой следовали нередко лично им возглавлявшиеся экспедиции ИПБиНК/ ВИРа по сбору семян в СССР и за рубежом, в самые разные регионы, от Китая до Латинской Америки. В результате этих экспедиций был создан не имевший тогда аналогов в мире по объёму и разнообразию банк семян. Многочисленный коллектив ВИРа (около 1200 человек; самый крупный институт в СССР) занимался морфологическим изучением этой коллекции и поддержанием её в жизнеспособном состоянии (пересевами). Н. Вавилов также в те годы написал ряд теоретических работ: по вопросам географической изменчивости культурных растений, центрам их происхождения и т. д. В 1927-33 гг. он выступал с докладами о результатах своих исследований и работ коллег на международных конференциях по селекции, семеноводству и другим сельскохозяйственным, а также генетическим вопросам. В 1930 году, после неожиданной смерти Ю. Филипченко, основателя лаборатории генетики (первоначально лаборатории евгеники) он принял руководство и над ней тоже, а в 1933 году добился придания ей статуса института при Академии наук.
В 1920-х гг. научная и организационная деятельность Н. Вавилова встречала благожелательное отношение представителей партийно-политической верхушки СССР из старой ленинской гвардии. В 1923 г. Вавилов стал членом-корреспондентом Академии наук; в 1929 г. — академиком. Открытие Института прикладной ботаники и новых культур (июнь 1925 г.) произошло в торжественной обстановке в Кремле, на нём присутствовали члены правительства. В 1926 году Вавилов получил премию им. Ленина. В 1926-34 гг. он являлся членом ЦИК. Его деятельность благожелательно освещалась в партийной прессе. Так, в 1920 году, после доклада Вавилова на Всероссийском съезде селекционеров в Саратове "О законе гомологических рядов в наследственной изменчивости", газета "Известия" (редактор Ю. М. Стеклов) сообщила, что Вавилов сделал "величайшее открытие, имеющее мировое значение. Это процесс изменчивости и наследственности <!>, в который он ввёл закономерность, благодаря чему можно получать искусственные формы растений для культуры". Во время зарубежных поездок Вавилова в тех же газетах можно было встретить такого же рекламного характера статьи: "Вавилов на вершине Анд!", "В гостях у японских учёных", "Пензенские колхозники назвали именем профессора Вавилова свою артель" и т. д. Деятельность Вавилова получала признание и со стороны мирового сообщества: он избирался в иностранные научные учреждения; приглашался на международные конференции; пользовался авторитетом в фонде Рокфеллера. В 1932 году Вавилов являлся вице-президентом VI конгресса генетиков (Нью-Йорк).
Однако, наряду с признанием и поддержкой со стороны мирового сообщества и благотворительных фондов, деятельность Н. Вавилова, с начала 1930-х гг. стала подвергаться критике, постепенно становившейся всё более острой, со стороны ряда российских специалистов по растениеводству. Критики указывали, прежде всего, на низкую эффективность вавиловских экспедиций для решения тогдашних неотложных проблем сельского хозяйства СССР; на расточительность использования квалифицированных научных кадров ВИРа для изучения теоретических проблем ботаники; на абсурдность вложения значительных средств, в полуголодной стране, в создание мирового банка семян ― подобную задачу не ставили тогда перед собой куда более богатые и экономически развитые страны Западной Европы и США. Оппоненты Вавилова неоднократно отмечали, что первоочередной целью зарубежных экспедиций ВИРа, особенно с учётом тяжёлого положения в тогдашнем сельском хозяйстве СССР, должен был бы быть не сбор семян в диких районах, наподобие гор Абиссинии и Афганистана, а поиск и ускоренная интродукция в Советском Союзе лучших сортов культурных растений, уже отселектированных в высокоразвитых в сельскохозяйственном отношении странах. Именно так действовали в конце XIX ― начале XX вв. растениеводы Департамента земледелия США, и добились замечательных успехов, обустроили свою страну.