Хотя по-прежнему основной его задачей был сбор гербария, но в больших самостоятельных маршрутах он производил и все другие научные работы. Эти маршруты были наиболее трудными из всех маршрутов экспедиции. Всеволод Иванович первым из исследователей посетил пустынную северо-западную окраину Тибетского нагорья, где, как говорили жители соседних районов, царит "исбар" - смерть от удушья. Наступала она на высоте 5000 метров, где атмосфера была настолько разрежена, что людям становилось трудно дышать. Несмотря на это, Всеволод Иванович успешно произвел здесь топографическую съемку, сделал необходимые записи и собрал коллекции.
Работа с Певцовым еще более обогатила опыт Роборовского. Поэтому когда в 1893 году Географическое общество решило направить крупную экспедицию для обследования Восточного Тянь-Шаня, Наньшаня и китайской провинции Сычуань, то начальником был назначен Роборовский. Выехав в июне 1893 года из Пржевальска, экспедиция вернулась на родину только через 30 месяцев, пройдя громадное расстояние в 17 тысяч километров.
В Восточном Тянь-Шане Роборовский осмотрел и описал никем из ученых не посещенную межгорную котловину Большой Юлдус, затем обследовал обширнейшую Турфанскую впадину. В Турфанской впадине были организованы метеорологические наблюдения, продолжавшиеся два с половиной года и доставившие ценные сведения для климатической характеристики Центральной Азии.
Неприветливой была пустыня Хами, по которой проходил Всеволод Иванович на пути к Наньшаню: под ногами щебень и песок, беспрерывный сильный ветер, поднимающий тучи пыли, за которыми никогда не видно горизонта; лишь изредка встретятся в ложбине голые кустики, на которые с жадностью набрасываются голодные верблюды.
Такая же пустыня - Западный Наньшань. Нигде ни деревца, ни травинки. Какой резкий контраст составляют с этими скалистыми склонами горы Восточного Наньшаня! Благодаря заходящим сюда из Китая влажным муссонным ветрам они изобилуют водными потоками, покрыты буйными зелеными лесами.
Как ни интересен был Наньшань для исследований, Роборовский покидает его, стремясь в Сычуань, богатую и живописную китайскую провинцию, которую так хотел посетить Пржевальский. То, что не удалось сделать учителю, должен был теперь сделать его ученик. И Роборовский спешит в эту теплую и благодатную страну.
Путь туда лежит по еще неисследованной северо-восточной окраине Тибетского нагорья. Огромная высота, 4500 метров, жестокие зимние морозы, ураганные ветры - все это надо преодолеть. Обмороженные руки с трудом управляются с инструментами, мучительно больно вести негнущимися пальцами записи в дневнике, воспаленные глаза болят и плохо видят.
До Сычуани оставалось уже километров триста. И исследователю казалось, что успех экспедиции обеспечен.
Но в ночь на 28 января 1895 года Всеволод Иванович заболел. У него оказались парализованными руки, ноги, пропала речь. Горько было сознавать, что болезнь не даст завершить начатую экспедицию.
Как только больному стало чуть легче, повернули домой. Руководство экспедицией Всеволод Иванович передал своему другу и помощнику Козлову, с которым они путешествовали вместе уже третий раз. Работы в экспедиции, несмотря на болезнь начальника, ни на минуту не останавливались.
Постепенно болезнь Всеволода Ивановича шла на убыль. Он вновь стал наблюдать, записывать, проверять записанное ранее.
Все ближе и ближе была родина. Наконец, экспедиция вышла на горный перевал, по которому проходила граница России и Китая. Все