Po zakończeniu kariery kosmonauty Po powrocie na Kubę Tamayo Méndez nadal służył jako pilot wojskowy. W sumie wylatał ponad 1400 godzin. Później był dyrektorem Komitetu Obrony Rewolucji. W latach 1981–1982 kierował Towarzystwem Wychowania Patriotyczno-Wojskowego SEPMI (Sociedad de Educacion Patriotico Militar) – kubańskim odpowiednikiem skautów. Był też wiceprezesem Towarzystwa Przyjaźni Kubańsko-Radzieckiej. Przez 4 kadencje był członkiem kubańskiego parlamentu – Zgromadzenia Narodowego Władzy Ludowej. W 1997, po awansowaniu go na stopień generała brygady, został naczelnikiem zarządu stosunków międzynarodowych w ministerstwie obrony. Obecnie na emeryturze.
Odznaczenia i nagrody thumb|lewo|Znaczek pocztowy upamiętniający Sojuza 38 W 1980 po zakończonym locie otrzymał tytuł Bohatera Związku Radzieckiego (26 września 1980) i medal „Złotej Gwiazdy”. Odznaczony został także m.in. Orderem Lenina.