Lo troviamo più tardi, nel 1845, incaricato, insieme a Giulio Boninsegni e a Gaspare Pecchioli, di stilare un nuovo e più articolato progetto di Scuola normale. Di quest'ultima venne nominato il 10 febbraio 1847 rettore (carica che conservò fino al 1862, quando gli successe Pasquale Villari): a lui e al Pecchioli fu affidata l'inaugurazione della Scuola il 15 novembre di quell'anno con due orazioni.
Con la istituzione del governo provvisorio del Guerrazzi nel 1849, Ranieri Sbragia fu da questi destituito dall'insegnamento insieme a Giovan Battista Giorgini, rei entrambi di essere liberali moderati e di avere avuto rapporti cordiali con Massimo d'Azeglio. Per sfuggire al mandato d'arresto, il rettore della Normale si rifugiò in Piemonte mentre proteste e lagnanze in suo favore si levarono da parte dei colleghi pisani; in particolare, il Centofanti prese le sue difese con azioni ufficiose e con una protesta ufficiale al Guerrazzi.
Tornato sulla cattedra dopo la restaurazione granducale, in occasione della riforma dell'università toscana del 1851, come è noto sdoppiata in due sedi, Pisa e Siena, Sbragia, come altri stimati docenti pisani, venne messo in disponibilità e quindi pensionato. Riammesso in ruolo nel 1859 dal Governo provvisorio, ma oramai estraneo al nuovo clima che si era creato nell'università e nel paese, ottenne definitivamente la pensione nel 1864.
Tra gli incarichi da lui sostenuti, sempre nell'ambito delle istituzioni scolastiche, si ricorda che fu nominato direttore del nuovo Liceo pisano, istituito con decreto granducale del marzo 1853, oltre a ricevere l'incarico di scrivere un regolamento del nuovo istituto.
Restano di lui poche opere a stampa: alcune orazioni, qualche necrologio di amici scomparsi e opuscoli di argomento religioso, come una memoria sulla piena dell'Arno del 1870 (Un Testimone di quanto accadde in Pisa nei giorni 8-9-10 gennaio 1870, Pisa Nistri, 1870).
Tuttavia, al di là degli incarichi e dei suoi studi (partecipò nel 1839 insieme a molti altri docenti al primo congresso degli scienziati tenutosi a Pisa, e ad alcuni dei successivi), la figura di Ranieri Sbragia, dalla mentalità sostanzialmente conservatrice, mantiene un certo interesse soprattutto per i contatti e le amicizie, che ebbe numerose e profonde, con i principali esponenti della classe dirigente e della intellettualità pisana: non solo con Carlo Matteucci, col Montanelli e col Centofanti, ma anche col Giorgini e la moglie Vittorina Manzoni che lo ricorda nelle sue Memorie (pubblicate dallo Scherillo nel primo volume di Manzoni intimo, Milano, 1923).
Da qui un legame anche con il Manzoni (due lettere allo Sbragia , del 1853-54, sono pubblicate nelle Lettere, a cura di C. Arieti ) e con il Rosmini che lo S. visitò nella villa di Stresa e il cui Catechismo fu stampato, proprio per interessamento del canonico, a Pisa nel 1854 dall'editore Nistri.
Morì il 28 febbraio 1882.