Генерал-майор авиации, Герой СССР Василий Молоков вспоминал: «Головин был нашим главным разведчиком с первого до последнего дня полета… Прекрасный неутомимый разведчик пути П. Г. Головин, которого я знал еще юношей, когда мы оба работали на Енисейской линии, на своем легоньком самолете Р-6 вылетал в любую погоду. Он кратко сообщал нам по радио, а потом более подробно уже на аэродроме об условиях дальнейшего полета — размерах облачности, направлении ветра, состоянии льдов. Этот исключительно смелый, прекрасно владеющий техникой пилотирования летчик умел все быстро определить в трудных метеорологических условиях полета. С острова Рудольфа Головин первым начал полеты к полюсу. Однажды, возвращаясь с разведки, он не смог увидеть остров, закрытый туманом, и полетел дальше. В тумане ему все же удалось разыскать подходящее ледяное поле и сесть. Это была очень рискованная посадка в море. Только через двое суток, когда туман рассеялся, Головин вернулся на базу. А 5 мая он первым достиг полюса и, не делая посадки, полетел обратно. Самолет с заглохшими моторами — в бензобаках было пусто — еле дотянул до берега острова Рудольфа. К сожалению, район полюса в тот день был закрыт сплошными облаками, и разведать возможность посадки Головину не удалось».
Указом Президиума Верховного Совета СССР от 27 июня 1937 года за образцовое выполнение задания правительства и героизм, проявленные в период высадки и работы северной экспедиции, П. Г. Головину было присвоено звание Героя Советского Союза. После учреждения знака особого отличия ему была вручена медаль «Золотая Звезда» № 40. «Я сам многому научился на Енисейском севере. Здесь мне пришлось очень много работать и на линии и на ледовой разведке. Я исколесил все огромные просторы Енисейского заполярья. И высокому званию Героя Советского Союза, которым я сейчас награжден, я во многом обязан работе на севере Красноярского края», — рассказывал летчик.
В 1937–1938 годах Головин продолжал работать командиром корабля S-43 Н-207 и Дуглас DF Н-205 в Енисейской авиагруппе УПА ГУСМП, участвовал в поисках самолёта Леваневского, был награжден орденом Красной Звезды.