С 1867 года совершал экспедиции по Уссурийскому краю и Центральной Азии

В 1888 году он двинулся через Самарканд к русско-китайской границе, где во время охоты в долине реки Кара-Балта, выпив речной воды, заразился брюшным тифом. По дороге в Каракол Пржевальский почувствовал себя плохо, а по прибытии в Каракол он совсем слёг. Через несколько дней он скончался. Похоронен на берегу озера Иссык-Куль

В 1867 году  по реке Уссури дошёл до станции Буссе, потом на озеро Ханка. Зимой он исследовал Южно-Уссурийский край, пройдя в три месяца 1060 верст (около 1100 км). Весной 1868 года он снова отправился на озеро Ханка. В 1872 году Пржевальский предпринял первое путешествие в Центральную Азию. Из Пекина он двинулся к северному берегу озера Далай-Нор, потом, отдохнув в Калгане, исследовал хребты Сума-Ходи и Инь-Шань, а также течение Жёлтой реки (Хуанхэ), пройдя через пустыню Ала-Шань и Алашанские горы, он вернулся в Калган, проделав за 10 месяцев путь в 3500 верст (около 3700 километров). В 1872 году он двинулся к озеру Куку-Нор, намереваясь проникнуть на Тибетское нагорье, затем через пустыню Цайдам он вышел к верховью Голубой реки (Мур-Усу). После неудачной попытки пройти Тибет, в 1873 году, через центральную часть Гоби Пржевальский возвращается в Кяхту через Ургу. Результатом путешествия стало сочинение «Монголия и страна тангутов». В течение трёх лет Пржевальский прошёл 11000 верст (около 11700 км)

В 1876 году Пржевальский предпринял второе путешествие из Кульджи на реку Или, через Тянь-Шань и реку Тарим к озеру Лоб-Нор, южнее которого им был открыт хребет Алтын-Таг; весну 1877 года он провел на Лоб-Норе, а потом через Курлу и Юлдус вернулся в Кульджу. В 1879 году он выступил из города Зайсан в третье путешествие во главе отряда из 13 человек. По реке Урунгу через оазис Хами и через пустыню в оазис Са-Чжеу, через хребты Нань-Шаня в Тибет, и вышел в долину Голубой реки (Мур-Усу В 1883 году он предпринял четвёртое путешествие, возглавив отряд из 21 человека. Из Кяхты он двинулся через Ургу старым путем на Тибетское плоскогорье, исследовал истоки Жёлтой реки и водораздел между Жёлтой и Голубой, а оттуда прошёл через Цайдам к Лоб-Нору и в город Каракол (Пржевальск). Путешествие окончилось лишь в 1886 году

В любых условиях ежедневно Н. М. Пржевальский вёл личный дневник, который лёг в основу его книг

Н. М. Пржевальский обладал ярким писательским даром, который он выработал упорным и систематическим трудом

Орден Святого Станислава 3-й ст. (1866)

Орден Святого Владимира 3-й ст. (1881)

австрийский орден Леопольда, кавалерский крест (1874)

Большая золотая Константиновская медаль — высшая награда Императорского Русского географического общества (1868)

Малая серебряная медаль Русского географического общества за статью о народонаселении Приморья

Почетная грамота Международного географического конгресса в Париже

Золотая медаль Парижского географического общества

Медаль «Пальма Академии» французского Министерства народного просвещения

Большая золотая медаль имени Александра Гумбольдта Берлинского географического общества

Королевская медаль Лондонского географического общества (1879)

Медаль Вега Стокгольмского географического общества

Большая золотая медаль Итальянского географического общества

Золотая именная медаль с надписью: «Первому исследователю природы Центральной Азии» Академии наук России

Почётный гражданин Смоленска (1881 год)

Почётный гражданин Санкт-Петербурга

Член-корреспондент Берлинского географического общества

почетный член Императорской Санкт-Петербургской Академии наук (1878) и Ботанического сада

почетный член Санкт-Петербургского университета

почетный член Санкт-Петербургского общества естествоиспытателей

почетный член Уральского общества любителей естествознания

почетный член Русского географического общества

почетный доктор зоологии Московского университета

почетный член Венского географического общества

почетный член Итальянского географического общества

почетный член Дрезденского географического общества

почетный член Московского общества любителей естествознания, антропологии и этнографии