Стояли сильные морозы, но караван шел на юг, и в этом тоже был важный расчет Н. М. Пржевальского. До Наньшаня, где предстояло исследовать высокогорья, следовало дойти к весне. После обследования гор Ганьсу был завершен первый этап экспедиции. Для ее второго этапа – проникновения в глубь Тибета – было решено оставить часть снаряжения во владениях местного князька и двигаться далее налегке. В начале мая 14 участников экспедиции с проводником и переводчиком-китайцем перевалили хребет Бурхан-Будда и вступили на неизвестные и европейцам, и китайцам земли. Уже 17 мая они достигли истока Хуанхэ, и Н. М. Пржевальский смог определить и нанести на карту его координаты. Далее было проведено обследование гор Баян-Хара-Ула – водораздела двух великих рек Китая – Хуанхэ и Янцзы. Оказалось, что климат здесь иной, более влажный, что экспедиция почувствовала на себе сразу. В горах шли непрерывные дожди, переходящие временами в снег, все снаряжение и одежда были мокрыми, оружие ржавело. Но лишения с лихвой компенсировались географическими открытиями. Были описаны два больших озера, через которые протекает Хуанхэ, – Русское и Экспедиции (Орин-Нур и Джарин-Нур). Здесь же солдаты и казаки получили боевое крещение, дважды отражая атаки тибетских разбойников. Соединившись с частью отряда, охранявшего снаряжение, экспедиция обследовала котловину Цайдам и огромный горный массив Куньлунь. Здесь были открыты и описаны хребты Московский, Загадочный (Аркатаг), позднее получивший имя Пржевальского, озеро Незамерзающее (Аяккумкёль). Одну из самых высоких гор Куньлуня Н. М. Пржевальский назвал Шапкой Мономаха (Чонг-Карлыгтаг, 7720 м). К весне, как и планировалось, экспедиция перевалила хребет Алтынтаг и вышла к озеру Лобнор. В книге очень подробно и тепло описываются гостеприимные лобнорцы, запомнившие Пржевальского еще по прежним экспедициям. Далее по окраине пустыни Такла-Макан путешественники прошли в западном направлении по всем знаменитым оазисам Таримской котловины, расположенным вдоль подножий Куньлуня, Тянь-Шаня и Памира, – Ния, Черчен, Керия, Чира, Хотан, Аксу и др.