Инцидент не был исчерпан. Павлов послал три работы для представления на конкурс на премию имени митрополита Макария: «Блуждающий нерв как регулятор общего кровяного давления» и две работы «О центробежных нервах сердца», одна из них — диссертационная. Тарханов, по словам Анохина, «тщательно проработал труды Павлова и дал отрицательный отзыв, вследствие чего Павлов никакой премии не получил». Возможно, что в этом поступке Тарханова сыграло роль неупоминание Павловым работ самого Тарханова. В дальнейшем между ними восстановились хорошие отношения. В 1890 году, когда выставлялась кандидатура Павлова на кафедру фармакологии, профессор химии Соколов подает отвод, считая, что физиолог не должен быть избираем профессором на кафедру фармакологии. Защитником Павлова, помимо Манассеина и Пашутина, выступает Тарханов. В дальнейшем Тарханов принимает участие в «павловских средах», встречается с Павловым на заседаниях Общества русских врачей в Петербурге, их участие в прениях не носит следов неприязни. В 1895 году, в день двадцатипятилетнего юбилея Тарханова, Павлов вместе с Ненцким поздравляют юбиляра от имени Института экспериментальной медицины.
В течение 22 лет, с 1877 по 1895 год, профессор Тарханов занимал кафедру физиологии Петербургского университета и Военно-медицинской академии. За это время он выполнил около 30 работ. В декабре 1894 года реакционно настроенная администрация Военно-медицинской академии во главе с профессором Пашутиным воспользовалась возможностью освободиться от слишком либерального ученого секретаря и профессора Тарханова. Он был отчислен от должности секретаря, а 2 марта 1895 года уволен из Академии за выслугой лет, не достигнув 50-летнего возраста, оставив созданную на протяжении многих лет прекрасно оборудованную лабораторию. На страницах газеты «Новое время», журнала «Врач» разворачивается травля Тарханова. Метод «Определения объема массы крови», предложенный Тархановым, стал предметом злобных выпадов со стороны отдельных работников Военно-медицинской Академии. В газетах начали появляться анонимные письма, осмеивающие данный метод.
Выйдя в отставку, Тарханове 1894–1895 учебном году, будучи приват-доцентом, приступает к чтению лекций по общей физиологии в Петербургском университете. В 1901 году Тарханов выбывает из состава приват-доцентов Петербургского университета.
В 1900 году, рано утром, И.П. Павлов едет на квартиру к Тарханову, чтобы поздравить от имени физиологической кафедры Военно-медицинской академии, которую он занял после ухода Тарханова. Тарханов в этот день уезжал в Париж на всемирную выставку, на которой он получил за экспонаты орден Почетного легиона 3-й степени.
Известие о смерти Тарханова было для русской общественности совершенно неожиданным, так как Тарханов умер во время летних каникул на даче Антоколь в Карпатах. О болезни его в Петербурге не знали. Прах покойного привезли в Петербург 10 сентября 1908 года. На Варшавском вокзале собралось множество студентов, слушателей народного университета, представители интеллигенции. И.П. Павлов на панихиде у фоба покойного Тарханова произносит прочувствованную речь, и под его председательством проходит в Обществе русских врачей торжественное заседание, посвященное памяти И.Р. Тарханова. Погребение состоялось в Александро-Невской лавре, где на средства, собранные грузинской колонией, был в 1912 году поставлен памятник. Бюсты Тарханова и фигуры плачущей женщины были сделаны по модели вдовы покойного, скульптора Антокольской. Профессору Тарханову принадлежат работы в различных областях физиологии.