Они вышли в семь утра и шли девять часов, словно по раскаленной сковородке. Мы брали в рот по одному глотку, чтобы хотя немного промочить совсем почти засохший язык. Все тело наше горело как в огне, голова кружилась. Еще час такого положения и мы бы погибли . Пржевальский совершил восхождение на гору Ганьсу, считавшуюся самой высокой точкой хребта. Я первый раз в жизни находился.на подобной высоте, впервые видел под своими ногами гигантские горы, то изборожденные дикими скалами, то оттененные мягкой зеленью лесов, по которым блестящими лентами извивались горные ручьи. Сила впечатления была так велика, что я долго не мог оторваться от чудного зрелища, долго стоял, словно очарованный, и сохранил в памяти тот день, как один из счастливейших в целой жизни... Пробыв там около двух недель, он вышел к бессточному соленому озеру Кукунор, лежащему на высоте 3200 метров. Заветная цель экспедиции... достигнута. Правда, успех был куплен ценой... тяжелых испытаний, но теперь все пережитые невзгоды забыты, и в полном восторге стояли мы... на берегу великого озера, любуясь на его чудные темно-голубые волны . Закончив съемку северо-западного берега озера Кукунор, Пржевальский перевалил мощный хребет Кукунор и прошел в поселок Дзун, находящийся на юго-восточной окраине болотистой равнины Цайдам. Он установил, что это котловина и что ее южной границей служит хребет Бурхан-Будда (высотой до 5200 метров). К югу и юго-западу от Бурхан-Будда Пржевальский открыл горы Баян-Хара-Ула и восточный участок Кукушили, а между ними обнаружил волнистое плато , представляющее собой страшную пустыню , поднятую на высоту более 4400 метров. Так Пржевальский первым из европейцев проник в глубинную область Северного Тибета, к верховьям Хуанхэ и Янцзы (Улан-Мурен). И правильно определил, что именно Баян-Хара-Ула является водоразделом между обеими великими речными системами. На Тибетское нагорье они вышли зимой и на высоте 3-4 тысяч метров провели два с половиной месяца. Пржевальский вспоминал, что малейший подъем казался очень трудным, чувствовалась одышка, сердце билось очень сильно, руки и ноги тряслись, по временам начинались головокружение и рвота. Стояли жестокие морозы, а топлива не было, и ночи они проводили в юрте без огня. Постель состояла из одного войлока, постланного на мерзлую землю. Из-за холода и большой высоты, из-за сухости и разреженности воздуха заснуть не удавалось только забыться. Но и в забытьи мучило удушье, порождавшее тяжкие кошмары. Жизнь наша была, в полном смысле, борьба за существование, и только сознание научной важности предпринятого дела давало нам энергию и силы для успешного выполнения своей задачи .
В конце зимы 1873 года Пржевальский вернулся в Дзун. Встретив весну на озере Кукунор, он прежним путем без проводника прошел к южной окраине пустыни Алашань. Безграничным морем лежали... перед нами сыпучие пески, и не без робости ступали мы в их могильное царство . Вдоль хребта Хэланылань (уже с проводником) они в страшную жару двинулись на север и пересекли восточную часть пустыни, причем едва не погибли от жажды: проводник сбился с дороги. Миновав западные предгорья хребта Ланьшань, Пржевальский прошел через наиболее безводную, дикую и пустынную часть Гоби и открыл гряду Хурх-Ула (крайний юго-восточный отрог Гобийского Алтая). Термометр на солнце показывал 63°С. На пути ни одного озерка; в колодцах, расположенных один от другого на расстоянии 50-60 километров, не всегда была вода. Он вернулся в Кяхту в сентябре 1873 года, так и не достигнув столицы Тибета Лхасы. По пустыням и горам Монголии и Китая Пржевальский прошел более 11 800 километров и при этом нанес на карту (в масштабе 10 верст в 1 дюйме) около 5700 километров. Научные результаты этой экспедиции поразили современников. Пржевальский дал подробные описания пустынь Гоби, Ордоса и Алашани, высокогорных районов Северного Тибета и котловины Цайдама (открытой им), впервые нанес на карту Центральной Азии более 20 хребтов, семь крупных и ряд мелких озер. Карта Пржевальского не отличалась точностью, так как из-за очень тяжелых путевых условий он не мог делать астрономические определения долгот. Этот существенный недочет позднее был исправлен им самим и другими русскими путешественниками. Он собрал коллекции растений, насекомых, пресмыкающихся, рыб, млекопитающих. При этом были открыты новые виды, получившие его имя, яшурка Пржевальского, расшепохвост Пржевальского, рододендрон Пржевальского... Михаил Александрович Пыльцов, самоотверженный его товарищ, был удостоен такой же чести. Двухтомный труд Монголия и страна тангутов (1875-1876), в котором Пржевальский дал описание своего путешествия, доставил автору мировую известность и был полностью или частично переведен на ряд европейских языков. В Петербурге Пржевальского встретили как героя речи, банкеты, торжественные собрания. Русское географическое общество присуждает ему свою высокую награду Большую золотую медаль. Он получает Золотую медаль Парижского географического общества и высочайшие награды чин подполковника, пожизненную пенсию в 600 рублей ежегодно. Его называют замечательнейшим путешественником нашего времени , ставят рядом с Семеновым-Тян-Шанским, с Крузенштерном и Беллинсгаузеном, с Ливингстоном и Стэнли.
В январе 1876 года Пржевальский представил в Русское географическое общество план новой экспедиции. Он намеревался заняться исследованием Восточного Тянь-Шаня, дойти до Лхасы, увидеть которую мечтало столько поколений европейских географов, и главное обследовать загадочное озеро Лобнор, Кроме того, в тех краях, как писал Марко Поло, обитает дикий верблюд. Пржевальский надеялся найти и описать это животное. Почти два месяца занял путь от Москвы через Урал в Семипалатинск, где Пржевальского ждали верные спутники Чебаев и Иринчинов. Прибыв в Кульджу в июле 1876 года, Пржевальский вместе с помощником Федором Леонтьевичем Эклоном в середине августа двинулся вверх по гладкой, как пол , долине Или и ее притока Кунгеса и перевалили главную водораздельную цепь Восточного Тянь-Шаня. Пржевальский доказал, что эта горная система в средней части разветвляется: между ответвлениями он обнаружил два изолированных высоких плато Их-Юлдуза и Бага-Юлдуза в верховьях реки Хайдык-Гола, впадающего в озеро Баграшкёль. К югу от озера он пересек западную оконечность безводного и бесплодного хребта Куруктаг и правильно определил его как последний отрог Тянь-Шаня в Лобнорскую пустыню . Далее к югу расстилались необозримой гладью пустыни Тарима и Лобнора. Лобнорская самая дикая и бесплодная из всех... хуже даже Алашаньской . Достигнув низовьев Тарима, Пржевальский впервые описал их. На его карте река Кончедарья получила правильное изображение; появился новый , северный рукав Тарима река Инчикедарья. (Кончедарья, вытекающая из озера Баграшкёль, была тогда нижним левым притоком Тарима; теперь в половодье она впадает в северную часть озера Лобнор.) Маршрут через пески Такла-Макан до оазиса Чарклык в низовьях реки Черчен (бассейн Лобнора), также впервые описанный Пржевальским, позволил ему установить восточную границу пустыни Такла-Макан. Пройдя южные отроги Тянь-Шаня, путешественники вошли в город Курлю, где их ждал эмир, обещавший содействие экспедиции. Эмир приставил к русским своего верного человека Заман-бека, некогда состоявшего на русской службе, и предписал ему неотлучно находиться при экспедиции. Заман-бек повел их на Лобнор самой трудной дорогой. С наступлением зимы ударили морозы под двадцать градусов, реки еще не стали, и переправляться через реку Тарим пришлось по водe. И когда заветная цель казалась совсем близкой, перед путешественниками там, где на картах обозначалась равнина, вдруг выросли горы. Еще на переправ через Тарим Пржевальский увидел далеко на юге узкую неясную полосу, чуть заметную на горизонте .
С каждым переходом все отчетливее выступали очертания горного кряжа, и вскоре можно было различить не только отдельные вершины, но и большие ущелья. Когда же путешественник прибыл в Чарклык, то хребет Алтынтаг, не известный ранее европейским географам, явился перед ним громадной стеной, которая далее к юго-западу высилась еще более и переходила за пределы вечного снега... . Глубокой зимой 1876/77 года (26 декабря 5 февраля) Пржевальский исследовал северный склон Алтынтага более чем на 300 километров к востоку от Чарклыка. Он установил, что на всем этом пространстве Алтынтаг служит окраиной высокого плато к стороне более низкой Лобнорской пустыни . Из-за морозов и недостатка времени он не мог перевалить хребет, но правильно предположил: плато к югу от Алтынтага составляет, вероятно, самую северную часть Тибетского нагорья. Пржевальский передвинул эту границу более чем на 300 километров к северу. К югу от озера Лобнор, по словам местных жителей, юго-западное продолжение Алтынтага тянется без всякого перерыва к Хотану, а к востоку хребет уходит очень далеко, но где именно кончается лобнорцы не знали. В феврале 1877 года Пржевальский достиг огромного тростникового болота-озера Лобнор. По его описанию, озеро имело в длину 100 километров и в ширину от 20 до 22 километров. Самому мне удалось исследовать только южный и западный берег Лобнора и пробраться в лодке по Тариму до половины длины всего озера; далее ехать было нельзя по мелководным и густым тростникам. Эти последние покрывают сплошь весь Лобнор, оставляя лишь на южном его берегу узкую (1-3 версты) полосу чистой воды. Кроме того, небольшие, чистые площадки расположены, как звезды, везде в тростнике ... вода везде светлая и пресная... На берегах таинственного Лобнора, в стране Лоп , Пржевальский был вторым... после Марко Поло! Николай Михайлович С законной гордостью писал: Опять то, о чем недавно мечталось, превратилось в факт действительности... Еще не прошло года с тех пор, как профессор Kecслep... предсказывал о Лобноре как о совершенно загадочном озере теперь же эта местность достаточно известна. То, чего не могли сделать в течение семи веков, сделано в семь месяцев . Загадочное озеро стало, однако, предметом оживленной дискуссии между Пржевальским и немецким географом Рихтгофеном. Судя по китайским картам начала XVIII века, Лобнор находился совсем не там, где его обнаружил Пржевальский. Кроме того, вопреки историческим известиям и теоретическим рассуждениям географов озеро оказалось пресным, а не соленым.