В 1951 году острой критике подвергся Каныш Сатпаев. Его обвинили в сокрытии социального происхождения при вступлении в партию, опёке националистов и сокрытии того, что в 1917 году он был агитатором партии «Алаш-Орда». Затем Бюро ЦК КП Казахстана своим решением от 23 ноября 1951 года сняло его с поста президента и члена президиума Академии наук КазССР.
1942 году в геологическом институте возникла идея о составлении металлогенических прогнозных карт полезных ископаемых Центрального Казахстана.
В 1952 году Сатпаев собрал группу геологов и принялся за осуществление данной идеи.
Окончательные итоги были подведены в декабре 1958 года: прогнозная карта, разработанная Институтом геологических наук АН КазССР была признана наиболее точной. В связи с этим группе геологов во главе с Канышем Сатпаевым была присуждена Ленинская премия.
В 1954 году сменилось руководство ЦК Компартии Казахстана. Было пересмотрено дело, связанное с обвинением Сатпаева в 1951 году, ученый был признан невиновным. В июне 1955 года Каныш Имантаевич был вновь избран президентом Академии наук Казахской ССР. В 1956 году он был избран членом ЦК КП Казахстана.
Скончался Каныш Сатпаев на 65-м году жизни, 31 января 1964 года, в Москве, после продолжительной болезни. Похоронен 3 февраля на Центральном кладбище города Алма-Аты. На могиле в 1968 году был установлен памятник скульптора А. П. Антропова, архитектора Н. А. Простакова.
Его именем названы:
Премия в области естественных наук Академии наук Казахстана.
Институт геологических наук Академии наук Казахстана.
Улицы и школы во многих городах Казахстана.
Аул в Баянаульском районе Павлодарской области.
Экибастузский инженерно-технический институт.
Малая планета 2402, открытая астрономом Н. С. Черных. По желанию первооткрывателя названа именем Сатпаева.
Канал имени Каныша Сатпаева (с 22 сентября 1999 года).
Минерал сатпаевит с химической формулой 6Al (OH)3?3v (O2OH)?2v {O (OH)2}, обнаруженный в ванадиевых месторождениях. Цвет от канаре-ечно-жёлтого до шафранно-жёлтого, блеск матовый, перламутровый.
Казахский национальный технический университет имени К. И. Сатпаева (с 22 сентября 1999 года). В 1999 году в Алма-Ате у корпуса КазНТУ на углу улиц Сатпаева и Байтурсынова был установлен памятник К. И. Сатпаеву (скульптор Т. С. Досмагамбетов, архитектор А. С. Кайнарбаев).
Город Сатпаев в Карагандинской области (до 13 сентября 1990 года — город Никольский).
Ледник Сатпаева на северном склоне хребта Джунгарский Алатау, откуда берёт начало река Лепсы.
