Он составил подробную карту района с нанесением рельефа и всех населенных пунктов, включая одиночные жилища. Кроме того, Владимир Клавдиевич привез полсотни образцов горных пород, большую этнографическую коллекцию, шестьдесят экземпляров птиц, около пятидесяти особей земноводных и пресмыкающихся, около четырехсот экземпляров рыб, пятьсот экземпляров насекомых и большое количество разнообразных мхов и шляпных грибов.Были также проведены археологические раскопки, старинных укреплений в бассейне реки Арзамасовки на реке Тадуши и около залива Святой Ольги. На следующий год Арсеньев вновь организует экспедицию по реке Бикин, вдоль побережья Японского моря от залива Рында до устья реки Кабанья. На долю участников экспедиции выпало много испытаний: проливные муссонные дожди, нехватка продовольствия, сильный шторм, который унес лодку со снаряжением... Потом пришлось дожидаться, пока встанут реки, и только 5 декабря Арсеньев двинулся к перевалу. Новый год пришлось встречать в тайге, а в Хабаровск экспедиция вернулась в январе 1908 года. Три следующих месяца ушли на составление отчетов, разбор коллекций. Материал был очень богатый, и в марте апреле Владимир Клавдиевич выступал с докладами, которые вызвали живейший интерес. Казалось бы, можно передохнуть, но уже в конце июня третья экспедиция Арсеньева выступила в путь. Предполагалось пройти вверх по Анюю, подняться на Сихотэ-Алинь, а затем по одной из рек на восточном склоне хребта спуститься к морю. Однако на карте, которой пришлось пользоваться Арсеньеву, горные хребты и реки, как вскоре выяснилось, были показаны совершенно ошибочно. Это, впрочем, неудивительно, так как карта была составлена в 1888 году на основе приблизительных расспросов местных жителей. Владимиру Клавдиевичу понадобился целый месяц, чтобы достичь перевала, и только 3 августа экспедиция вышла к реке, которая текла на восток. Надо было торопиться, кончалось продовольствие, но долбленая лодка разбилась о камни. С ней погибло все имущество: остатки продуктов, инструменты и, главное, оружие. Началась голодовка, люди питались листьями, мхами и лишайниками. Грибы, попадавшиеся изредка, были, к сожалению, несъедобны. Спас их вспомогательный отряд Т. А. Николаева, высланный заранее в Императорскую Гавань. На людей было страшно смотреть, писал позднее Николаев в своем отчете. Это были настоящие скелеты, только обтянутые кожей. Некоторые были еще в силах подняться, остальные же лежали на земле без движения. Когда стали подходить лодки, силы оставили и Арсеньева. В эту минуту он почувствовал, что не может стоять на ногах, и лег на землю . После почти месячной голодовки можно было бы и прервать экспедицию, но начальник, отпустив часть людей, продолжил путешествие.
Зима в тот год выдалась ранней, суровой и снежной. Даже лоси не ходили по тайге, а стояли там, где застигла их непогода. Но люди, несмотря ни на что, шли. В пути отряду пришлось опять выдержать голодовку. Наконец, убили небольшую выдру и четыре дня прокормились ею, а потом убили молодую рысь И лапы, и внутренности ее все было съедено. А на следующий день, 1 января, встретили, к счастью, туземцев орочей. Отряд Арсеньева прошел с маршрутной съемкой более двух тысяч километров. Были произведены астрономические определения тридцати трех пунктов, измерены высоты горных хребтов и перевалов, собран большой геологический, ботанический и этнографический материал. За девятнадцать месяцев экспедиции в общении с туземцами Владимир Клавдиевич составил словари орочей удэхе. Круг интересов его к тому времени расширился, и на первое место выдвинулись этнографические проблемы жизнь и обычаи малых народностей Приамурья и Приморья. Его имя стало широко известно среди географов и этнографов, геологов и археологов. Он выступает с докладами в Хабаровске, Петербурге и Москве. Теперь для Владимира Клавдиевича начался новый этап работы: он не столько путешествует по любимой уссурийской тайге, сколько обрабатывает и систематизирует материалы, собранные во время прежних больших походов. Он награжден серебряной медалью Российского географического общества, становится директором Хабаровского краеведческого музея. Норвежский ученый Фритьоф Нансен посещает Хабаровск. Арсеньев сопровождает его в Поездках по Амуру и Уссурийскому краю. Было чему поучиться под руководством такого знающего проводника, как знаток этих краев и бывалый путешественник капитан Арсеньев , пишет Нансен в книге В страну будущего . Вместе с Нансеном Владимир Клавдиевич вынашивал план ледового похода невиданного путешествия из Хабаровска к Ледовитому океану на собаках и оленях, а затем морем во Владивосток. Однако мировая война, а потом и гражданская разрушили все планы Арсеньева. В 1917 году бывший царский полковник был уволен из армии, но вполне лояльно принял советскую власть. Однако за ним тем временем началась настоящая охота. Многочисленные белогвардейские грабители пепеляевцы, калмыковцы, семеновцы пытались выкрасть дневники его путешествий, этнографические коллекции, золотые и серебряные медали, полученные от разных обществ, в том числе иностранных. Но главной для грабителей, по всей видимости, была женьшеневая плантация, подаренная капитану. Она сулила огромные деньги. После революции Арсеньев читает лекции во Владивостокском университете и педагогическом институте, заведует кафедрой краеведения и этнографии.
Лекции так живы и увлекательны, что их слушают не только студенты. Молодые исследователи обращаются к профессору за научной помощью, разъяснением, справками. Следуют одна за другой экспедиции. На Командорских островах Арсеньев осматривает лежбища котиков, составляет подробные карты островов. На Камчатке, где пришлось побывать трижды, он собирает археологические материалы, спускается в кратер действующего вулкана. На северо-востоке Охотского моря изучает Гижигинскую губу и прилегающий к ней район. Лучшего знатока края приглашают в Москву, интересуются его мнением о природных возможностях Дальнего Востока. Местные хозяйственные учреждения просят у него совета, картографы пользуются его инструментальными и глазомерными съемками. Летом и осенью 1927 года Арсеньев опять в горах Сихотэ-Алиня. Через горную область собираются проложить железную дорогу, близится час, когда человек начнет осваивать богатства Приморья. Об этом всю жизнь мечтал Арсеньев, и, забыв о возрасте ему уже 55 лет, пешком и на лодке пробирается он по сихотэ-алиньским горам, лесам, рекам, обследуя районы, которые пересечет железная дорога. С тяжелой котомкой за плечами поднимается он на сопки, под проливным дождем бредет по заваленной буреломом болотистой тайге. На перевале приколочена к столбу доска с фамилией Арсеньева, поставленная им 18 лет назад. Как быстро течет время!.. Рядом со старой доской прибивают новую память о новом посещении перевала. Походные тетради заполнены заметками. За три с половиной месяца труженик-исследователь прошел пешком 863 километра, проплыл в лодке еще 1010 километров! В середине двадцатых годов началось освоение природных ресурсов Дальнего Востока, так что вскоре Владимир Клавдиевич становится общепризнанным главным специалистом . Он пишет статьи. Одна за другой публикуются и книги Арсеньева: По Уссурийской тайге , Дерсу Узала , В дебрях Уссурийского края . Он становится известным в литературных кругах, переписывается с Максимом Горьким, который считает, что Арсеньеву удалось объединить в себе Брема и Купера . В 1930 году Арсеньев выезжает в низовья Амура. Там работают четыре экспедиции, которыми он руководит. Это последняя поездка. В тайге он заболевает воспалением легких и в тяжелом состоянии вынужден вернуться во Владивосток. 4 сентября 1930 года Владимир Клавдиевич Арсеньев умер. 6 сентября 1930 года весь Владивосток провожал в последний путь талантливого человека, многогранного ученого, замечательного путешественника и писателя. Отовсюду шли телеграммы и письма из Москвы, Ленинграда, Хабаровска, Уссурийска, Читы, от многих читателей его книг.
Холм венков покрыл его могилу... В честь Арсеньева названы река, поселок, город, улица во Владивостоке, переулок в Хабаровске, оловянный рудник, гора в Сихотэ-Алине, гора на острове Парамушир, вулкан на Курильских островах, ледник на Камчатке. Есть на картах и поселок Дерсу, есть скала Дерсу Узала.