Pennock, 46, blev ansvarig fram till slutet av 2016-17 efter Justin Edinburghs avresa den 3 januari.
Den ex-Forest Green manager guidade Gills till 20: e i League One, en plats och en punkt ovanför drop zonen.
Taylor, 64, återvänder till "överse rekrytering och all fotbollspolitik" efter två trollformler som leder klubben.
Under sin första stint i ledningen, Taylor ledde Gillingham till befordran till den andra nivån via den gamla Division 2 play-offs.
Han utsågs på nytt till chef i november 2013, men avskedades efter 14 månaders ledning.
Gillingham har bekräftat att Ady Pennock kommer att stanna på som huvudtränare nästa säsong, med tidigare chef Peter Taylor återvänder till klubben som chef för fotboll.