В 1958 году — начальник 3-й Комплексной антарктической экспедиции, проводившей исследования в рамках Международного геофизического года, 14 декабря1958 года основал временную станцию «Полюс недоступности» (координаты 82°06′ ю. ш.54°58′ в. д. / 82.1° ю. ш.54.966667° в. д.). И даже спустя полвека в этой точке по-прежнему можно обнаружить здание экспедиции, на котором установлена статуя Ленина, смотрящая на Москву. Внутри занесённого снегом здания находится книга для посетителей, которую может подписать каждый добравшийся до станции.
Толстикову принадлежит ряд открытий в Арктике и Антарктике.
Главный редактор «Атласа Антарктики: В 2-х т.», Ленинград, Гидрометеоиздат, 1969. Т. 1: Карты; Т. 2. — 598 с.
C 1979 года — заместитель председателя Государственного комитета СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды.[2]
Толстиков Е. И. На льдах в океане. — Л. : Морской транспорт, 1957.
Трёшников А. Ф., Толстиков Е. И. Научные дрейфующие станции «Северный полюс-3» и «Северный полюс-4» : Материалы наблюдений научно-исследовательских дрейфующих станций «Северный полюс-3» и «Северный полюс-4» 1954/55 года. — Л., 1957. — Т. 1.
Толстиков Е. И. На полюсах Антарктиды. — Л. : Гидрометеоиздат, 1980. — 160 с.
Толстиков Е. И., Арикайнен А. И., Химич Б. П. Советские ученые на службе арктического мореплавания. — М. : Гидрометеоиздат, 1982.
Горбачёв М. С., Воротников В. И., Громыко А. А. и др. Евгений Иванович Толстиков : некролог // Правда : газета. — 1987. — № 341 (25328) (7 декабря). — С. 3.
