В 1870 году Географическое общество командировало его в Монголию, Китай и Тибет. Экспедиция выступила в ноябре из Иркутска и прибыла в Пекин. Отсюда он совершил ряд маршрутов: на север, к озеру Далайнор, затем от реки Хуанхэ прошел на запад—юго-запад, нанес на карту несколько горных хребтов, побывал на заболоченном и засолоненном плато Цайдам и в горном массиве, окаймляющем его с юга.

«Глубокая зима, – писал Пржевальский, – с сильными морозами и бурями, полное лишение всего, даже самого необходимого, наконец, различные другие трудности – все это день в день изнуряло наши силы. Жизнь наша была, в полном смысле, – борьба за существование, и только сознание научной важности предпринятого дела давало нам энергию и силы для успешного выполнения задачи. Сидеть на лошади невозможно от холода, идти пешком также тяжело, тем более неся на себе ружье, сумку и патронташ, что все вместе составляет вьюк около 20 фунтов. На высоком нагорье, в разреженном воздухе, каждый лишний фунт тяжести убавляет немало сил; малейший подъем кажется очень трудным… Наше теплое одеяние за два года странствий так износилось, что все было покрыто заплатами и не могло защищать от холода… сапог не стало вовсе, так что мы подшивали к старым голенищам куски шкуры с убитых яков и щеголяли в подобных ботинках в самые сильные морозы».

Он первым из европейцев проник в восточную часть Северного Тибета, в верховья рек Хуанхэ и Янцзы. Здесь путешественники встретили крупные стада яков и антилоп двух видов, а также стаи тибетских волков. 1873 год они встретили в Тибете. Он вспоминал: «Еще ни разу в жизни не приходилось мне встречать Новый год в такой абсолютной пустыне, как та, в которой мы ныне находимся… у нас не осталось решительно никаких запасов… Лишения страшные, но их необходимо переносить во имя великой цели экспедиции».

Два года от Пржевальского не было вестей. В Географическом обществе стали готовить спасательную экспедицию, запросили на нее средства от правительства. Однако китайский чиновник сообщил, что Пржевальский возвращается, избрав путь через пустыню Алашань и центральную часть Гоби.

За полтора месяца прошли пустыню Гоби; источниками воды были редкие колодцы и мелкие озера на глинистых такырах, куда монголы пригоняли на водопой табуны лошадей и стада коров. Воды порой было в обрез. «Мы шли девять часов кряду и сделали 34 версты… – писал Пржевальский. – Устали мы сильно, да притом, несмотря на конец августа, еще стоит жара. Нужно видеть, в каком теперь виде наше одеяние… сюртук и штаны все в дырах и заплатах; фуражки походят на старые выброшенные тряпки, рубашки все изорвались, осталось всего три полугнилых».

Они пришли в Ургу, главный город Монголии, преодолев 12 тысяч километров.

В третье путешествие в Центральную Азию, в Тибет, отправился отряд Пржевальского из восточноказахстанского форта Зайсан 3 апреля 1880 года. Пройдя по сухим степям и пустыням тысячу километров, караван сделал остановку в оазисе Хами. Пока добрались до следующего оазиса, потеряли двух верблюдов из 35. Нанесли на карту хребты, названные в честь Александра Гумбольдта и Карла Риттера, автора монографии «Землеведение Азии».

На плоскогорье Тибета, как писал Пржевальский, «вступили словно в иной мир, в котором прежде всего поражало обилие крупных зверей, мало или почти вовсе не страшащихся человека. Невдалеке от нашего стойбища паслись табуны хуланов, лежали и в одиночку расхаживали дикие яки, в грациозной позе стояли самцы оронго; словно резиновые мячики скакали маленькие антилопы-ада».

В начале октября выпал снег, под яркими лучами солнца он был поистине ослепительным: людям и животным пришлось промывать глаза. Горные перевалы, засыпанные снегом, преодолевали с большим трудом. Встретился им гигантский горный массив, названный Пржевальским хребтом Марка Поло. Отряд добрался до верховьев Янцзы (Голубой реки).

До Лхасы оставалось всего 250 км, когда тибетские чиновники с конвоем остановили экспедицию, а послы далай-ламы привезли документ, запрещавший дальнейшее продвижение в эту страну.

Тем временем петербургская газета «Голос» сообщила о том, что Пржевальский арестован: австрийские газеты уточняли: он ограблен и убит… А его отряд прошел на север, к озеру Кукунор, и дальше, в бассейн реки Хуанхэ (Желтой). Впервые эти края исследовали европейцы. Он писал: «Мы видели теперь воочию таинственную колыбель великой китайской реки и пили воду из ее истоков».

Вернулись в Ургу в октябре 1880 года, пройдя за 19 месяцев 8 тысяч километров.

Вторая тибетская экспедиция началась осенью 1883 года. Сначала прошли известным путем из Кяхты через Гоби и Кукунур, повернули к верховьям Хуанхэ и Янцзы, прошли по южным окраинам Цайдама и пустыни Такла-Макан, пересекли пустыню с юга на север и через Центральный Тянь-Шань вышли к озеру Иссык-Куль.

…Когда цель экспедиций не поиски приключений или экзотики, а серьезные географические и геологические исследования, самое трудное – выдерживать каждодневные маршруты, и не только преодолевать трудности, но и вести наблюдения, отбирать образцы, совершать отдельные маршруты. В таких случаях само описание тягот пути имеет лишь косвенное значение, ибо весь смысл экспедиций – в познании, открытиях.

Горному хребту, разделяющему бассейны двух самых больших рек Китая, Пржевальский сохранил местное имя Баян-Хара-Ула, но два озера восточнее впадины Одонтала назвал Русским и Экспедиции. На карте Центральной Азии появились хребты Русский и Московский с вершиной Кремль, гора Шапка Мономаха.

В озеро Русское впадает речка Разбойничья: здесь на караван напал большой отряд местного племени тангутов. Более двух часов четырнадцать участников экспедиции противостояли двум-трем сотням нападавших грабителей. Пржевальский отметил: «Этою победою… куплено исследование больших, до сих пор неведомых озер верхнего течения Желтой реки».

…В честь Пржевальского была выбита золотая медаль Российской академии наук с его портретом и надписью на обороте в окружении лаврового венка: «Первому исследователю природы Центральной Азии». Большую золотую медаль вручило ему Итальянское и Лондонское географические общества.

Вместе с Козловым и Роборовским в октябре 1888 года он прибыл в город Каракол в районе озера Иссык-Куль. Отсюда должна была отправиться пятая центральноазиатская экспедиция. Однако на следующий день он почувствовал себя больным и через пять дней скончался от тифа. Могила его на крутом берегу Иссык-Куля. На девятиметровой гранодиоритовой глыбе – горный орел; под ним карта Азии, в клюве