5 апреля 1818 года поступил в Морской кадетский корпус, который окончил 22 апреля 1823 года с производством в чин мичмана и зачислением в 8-й флотский экипаж.
В мае-августе 1823 года находился в плавании по Балтийскому морю на корабле «Ретвизан» под командованием капитана 1-го ранга С. И. Селивачева. В мае-августе следующего года находился в плавании до Исландии на фрегате «Вестовой» под командованием капитана 2-го ранга А. И. Тихменев. В 1825 году находился в распоряжении генерал-интенданта флота В. М. Головнина. В компаниях 1826—1827 годов находился в плаваниях между Санкт-Петербургом и Кронштадтом на канонерских лодках под командованием контр-адмирала Д. В. Руднева. 22 февраля 1828 года произведен в чин лейтенанта.
27 февраля 1829 года переведён в 32-й флотский экипаж и назначен на бриг «Меркурий», командуя артиллерией которого, участвовал в бою с двумя турецкими кораблями 14 мая того же года. 4 июня за отличие был произведён в чин капитан-лейтенанта и награждён орденом Св. Владимира 4-й степени с бантом, а в его родовой герб был добавлен пистолет «как орудие, избранное для взорвания брига на воздух на случай невозможности продолжать оборону». Летом того же года Новосильский участвовал в занятии крепостей Агатополь и Инада, за что удостоился Монаршего благоволения. Зимой 1829—1830 годов находился в плавании от мыса Св. Троицы до Севастополя на фрегате «Эривань» под командованием капитана 2-го ранга Е. И. Колтовского.
В 1830 году Фёдор Михайлович занимал должность презуса комиссии военного суда при Севастопольском порте, а 15 апреля следующего года был переведён в 31-й флотский экипаж. Во время экспедиции для помощи Турции против восставшего египетского паши Мухаммеда-Али Фёдор Михайлович находился в плавании из Севастополя в Константинополь на корабле «Императрица Екатерина II» под командованием капитана 1-го ранга Л. И. Черникова, а в августе-сентябре 1833 года — в Босфоре на корабле «Пимен» под командованием капитана 2-го ранга Э. И. Вергопуло, после чего с десантными войсками вернулся в Феодосию. За отличие был награждён орденом Св. Анны 3-й степени и турецкой золотой медалью.
21 февраля 1834 года назначен командиром брига «Меркурий» и переведён в 32-й флотский экипаж. В апреле-июне того же года находился в плавании на транспорте «Кит» под командованием капитан-лейтенанта А. Ф. де Ливрона. В 1835—1836 годах командовал бригом «Меркурий» при Севастопольском порте, а в апреле-октябре 1837 года — в крейсерстве у восточного побережья Черного моря. 10 июня того же года участвовал при устье реки Шапсухо в бою с горцами и перевозившим контрабанду турецким судном, удостоился Высочайшего благоволения. 22 сентября 1837 года награждён орденом Св. Станислава 3-й степени, а 6 декабря был произведён в чин капитана 2-го ранга.
19 октября 1838 года назначен командиром 32-го флотского экипажа и линейного корабля «Три Святителя», на котором в течение десяти лет плавал по Чёрному морю. 18 декабря 1839 года Новосильскому объявлено Высочайшее благоволение за отличие в боях при Сочи и Туапсе и за успешную проводку из Николаева в Севастополь «Трёх Святителей». 6 декабря 1840 года произведён в чин капитана 1-го ранга, 6 декабря 1843 года награждён орденом Св. Станислава 2-й степени с императорской короной, 13 сентября 1845 года — орденом Св. Анны 2-й степени, 1 января 1847 года — орденом Св. Георгия 4-й степени, 4 декабря 1848 года — императорской короной к ордену Св. Анны 2-й степени.
