Henri Joseph Paixhans ne sera réintégré dans l'armée qu'en 1825 avec le grade de lieutenant-colonel. Il est promu colonel en 1830. S'étant présenté aux élections législatives, Paixhans est élu à la chambre des députés le 23 juin 1830 Il est réélu député de la Moselle de 1832 à 1846. Paixhans est fait commandeur de la Légion d'honneur, le 1^er février 1839 et il est promu maréchal de camp, équivalent à général de brigade, le 16 novembre 1840. Il est finalement promu lieutenant-général, général de division, le 12 janvier 1845. Promu grand officier de la Légion d'honneur, le 18 janvier 1848, il fait valoir ses droits à la retraite, et quitte définitivement le service actif le 8 juin 1848.

En 1823, Paixhans invente le concept des « canons-obusiers », dits « à la Paixhans ». Il s'agit de canons, destinés à remplacer les carronades, tirant des obus explosifs. Jusqu'alors, les seuls projectiles explosifs sont tirés par des mortiers, en tirs courbes. Les canons, à trajectoire tendue, tirent des projectiles pleins. L'idée de Paixhans est de faire tirer des projectiles explosifs en trajectoire tendue.

Son projet est présenté au ministre de la Marine le 11 juillet 1822 et deux prototypes sont aussitôt commandés aux fonderies d'Indret. Deux séries d'essais ont lieu en janvier et septembre-octobre 1824, en utilisant comme cible le vieux vaisseau Le Pacificateur. Ces essais montrent les effets dévastateurs des projectiles explosifs contre les navires à coque en bois.

À partir de 1827, on commence à commander des canons à la Paixhans et, à compter de 1835, ces canons sont embarqués à raison de quatre pour les vaisseaux et deux pour les frégates. La conséquence de l'apparition de ces canons sera l'abandon rapide des navires à coques en bois et l'avènement de la marine à coque en fer, coque qui sera rapidement cuirassée. C'est durant la Guerre des pâtisseries - entre le Mexique et la France - que le nouveau dispositif sera testé en condition de combat pour la première fois. Le Fort de San Juan de Ulúa, protégeant le port de Veracruz, est méthodiquement bombardé par les 16 navires français de l'amiral Charles Baudin, dépêchés par le gouvernement de Louis-Philippe pour exiger des réparations financières auprès du gouvernement mexicain. Trois des quatre frégates, et deux bombardes sont mises en position de tirs le 27 novembre 1838. Le fort est soumis au bombardement à partir de 14 h 30 et se rend après 6 h de combats, avec plus de 220 morts côté Mexicain contre seulement 4 tués et 29 blessés côté Français. Le retentissement de la bataille touche toute l'Europe et même les États-Unis du fait de la présence d'observateurs étrangers.

Paixhans est aussi à l'origine du « mortier monstre », engin envoyant des bombes de 500 kg et qui sera utilisé en 1832 au siège d'Anvers. Henri Joseph Paixhans est aussi l'auteur de plusieurs ouvrages théoriques, où il expose ses conceptions et en particulier sur la guerre navale.