Durante su pontificado publicó nueve encíclicas. La primera de ellas “Ad Petri Cathedram”. En ella expone la necesidad de conseguir tres grandes objetivos; la verdad, la unidad y la paz. La verdad que orienta la vida, la unidad pues somos hermanos y la paz que se funda en la justicia y en el amor. La siguiente encíclica la dirige a los sacerdotes, con motivo del centenario de la muerte del Cura de Ars. Lo propone como ejemplo a los sacerdotes en la atención al confesonario, a la oración y a la Eucaristía.

Tiene un gran interés la encíclica “Princeps pastorum”. En ella el Papa, siguiendo a anteriores pontífices, expone la importancia de responsabilizarse ante el problema de las misiones: una jerarquía y un clero indígena bien preparados y unos laicos que con sus oraciones y ayuda económica sostengan la labor misionera.

En 1961 publicó una de sus dos grandes encíclicas, la “Mater et Magistra”, sobre el problema social. Sigue la línea de los papas anteriores sobre la doctrina social de la Iglesia y procura actualizarla. La solución del problema social es la “sociabilización”. Todo ser humano tiene derecho a recibir del Estado la ayuda en todas sus necesidades vitales. Los países ricos deben ayudar a los pobres. Defiende el derecho a la propiedad privada. La propiedad pública es necesaria, pero ha de tener en cuenta el principio de subsidiariedad y el bien común. La encíclica tuvo una resonancia mundial. El Papa decía: «el mundo espera hoy dos grandes bendiciones, que son pan y paz».

En 1963, meses antes de morir, publicó la “Pacem in terris”, encíclica dirigida a todos los hombres de buena voluntad. La paz solamente es posible si se da antes en el corazón de la persona. La paz es el resultado de las buenas relaciones entre los individuos, entre los ciudadanos y sus respectivos Estados, entre los Estados entre sí, y entre los Estados y la Comunidad Mundial. No vale la fuerza de las armas sino la recta razón. La Paz ha de estar fundada sobre la verdad, la justicia, la caridad y la libertad.
Juan XXIII gozó siempre de una buena salud. A finales de 1962, los médicos le diagnosticaron un cáncer muy avanzado. En el mes de mayo del año siguiente se agravó su enfermedad y murió el 3 de junio de 1963. El mundo entero lloró su muerte. Fue proclamado santo el 27 de abril de 2014.