В Богородске Федоров проработал шесть лет, здесь научились ценить необычного учителя, любили его, всячески ограждали от высшего начальства, наезжающих инспекторов, недоуменно, а то и грозно реагировавших на его систему преподавания. Затем Николай Федорович преподавал в Московской (нынешний Ногинск), Угличе, Одоево, Богородицке, Боровске, Подольске.
В 1869 года Федоров занимает место библиотекаря в Чертковской библиотеке. Первым библиотекарем Чертковки был Петр Иванович Бартенев, знаменитый впоследствии историк, архивист, переводчик. Пять лет Николай Федорович проработал под прямым руководством Петра Бартенева Он прошел прекрасную чисто профессиональную школу и впитал огромный объем знаний, систематизированных, организованных вокруг единого, святого для него предмета — отечества. Без этой школы, возможно, не мог бы в полной мере состояться тот «необыкновенный библиотекарь» Румянцевского музея, о котором рассказывали чудеса. Чертковская библиотека просуществовала десять лет — к 1874 году ее книги перекочевали в Московский Публичный и Румянцевский музеи.
Уже с 27 ноября 1874 года Николай Федорович был определен в ней на скромную должность дежурного чиновника при читальном зале. Почти четверть века суждено ему отныне быть связанным с этим местом. Сам Николай Федорович рассматривал свою работу в Румянцевском музее «как священное дело». Книга, служению которой он себя посвятил, — как соединяющее и нетленное звено между бывшим и настоящим — приобретала особенное, воскрешающее значение. В неопубликованной статье «Уважал или презирал книгу 19 век?» он писал: «Книга как выражение слова, мысли и знания занимает высшее место среди памятников прошедшего, должна она занимать его и в будущем, которое призвано стать делом возвращения прошедших поколений к жизни, и лишь тогда книга с этого первого места снизойдет на последнее, когда то, что было лишь в книге, то есть только в мысли и голове, станет живым делом человечества».
Сохранение мировой памяти, письменных памятников прошедшего и проходящего буквально на глазах, организация возможно более целесообразная, системная этого сохранения осмыслялись у него единой целью. Ходили легенды о колоссальных познаниях Федорова, рассказывали фантастические и тем не менее реально случившиеся истории. Многие русские ученые (причем диапазон тех наук, которыми они занимались, необыкновенно широк — от востоковедения, религиоведения до военно-морского дела) с благодарностью вспоминали о той помощи, которую оказал им Николай Федорович. «Это была прямо живая энциклопедия в самом лучшем смысле этого слова, и, кажется, не было предела его памяти», — заключает Покровский (Георгиевский).
Из воспоминаний Георгиевского мы узнаем еще одну характерную деталь оказывается, Румянцевский музей посылал требования на новые иностранные издания по спискам, составленным Николаем Федоровичем. Действительно, Федоров стал инициатором новых форм ведения книжного дела, выдвинул идею не только межбиблиотечного, но и международного книгообмена, использования в читальных залах книг из частных коллекций и т. д.
Он составил первый систематический библиографический каталог книг, хранившихся в Румянцевском музее. Особое значение Николай Федорович придавал книжной карточке-аннотации, которую, по его мнению, должен был составлять сам автор произведения, стремясь к достижению «идеальной полноты и вместе краткости», так, чтобы в случае гибели книги ее можно было бы в какой-то мере даже восстановить, руководствуясь карточкой как программой (поэтому по материалу он предлагал ее сделать трудной для разрушения). Федоров говорил о необходимости «создания общими усилиями цивилизованных народов всемирного систематического каталога».
В 1871 году Федоров познакомился с Толстым (об этом есть соответствующая запись в его дневнике). Толстой стал частым гостем Федорова в его служебном помещении. Однажды он попал в каморку, где жил философ, и был поражен аскетизмом его быта. Федоров не принимал толстовского отрицания науки и учения о непротивлении злу насилием; «общее дело» Федорова требует активного вмешательства знания в жизнь. Как только он не называл его: «величайшим лицемером нашего времени», представителем «опошлевшего иконоборства», «иностранцем, пишущим о России», «панегиристом смерти». Однажды, вспоминает Линниченко, «когда Толстой стал ссылаться на то, что уже раньше писал о вопросах, бывших предметом спора, Николай Федорович ответил ему: «Да ведь вы, Лев Николаевич, тогда были не только знаменитым писателем, но и неглупым человеком». Отношения между Федоровым и Толстым испортились окончательно в 1892 году, когда Толстой опубликовал за рубежом статью против русского правительства. Философ посчитал такой поступок непатриотичным и не подал графу руки.
15 сентября 1898 года директор Румянцевского музея Михаил Алексеевич Веневитинов подписывает прошение Николая Федоровича об отставке. Этому акту предшествовали почти полугодовые попытки отговорить шестидесятидевятилетнего Федорова от этого шага: его упрашивала дирекция, писали письма сотрудники и читатели. Попытки вернуть Николая Федоровича продолжались и после его окончательного ухода.
Официальной мотивировкой ухода было ухудшение здоровья, впрочем, вполне реальное, но внутреннее побуждение оставалось все то же отдать оставшиеся силы исключительно Делу.
Последние пять лет жизни Федорова чрезвычайно плодотворны: фактически все работы, входящие во второй (опубликованный) и третий (неопубликованный) том его трудов, написаны в это время. И главное — он предпринимает вторую после «Вопроса о братстве… «попытку целостного изложения своего учения: «Супраморализм, или Всеобщий синтез», основную часть которого составляют двенадцать пасхальных вопросов, двенадцать блистательных сгустков, микрокосмов его мысли, вобравших в свои глубочайшие формулы истины активного христианства. Это своеобразный образец нового «евангелия» такого христианства.
Федоров живет главным образом в Москве, летом перемещаясь в Сергиев Посад. В последние годы жизни он вынужден был вновь поступить на службу в архив Министерства иностранных дел — пенсия была так мала, что ее не хватало даже при мизерных потребностях Николая Федоровича. В архиве он встретил не просто уважение к своим деловым и личным достоинствам, но был согрет особо внимательно-любовным, родственным отношением, какого ему недоставало всю жизнь. И в эту свою последнюю службу Николай Федорович не мог не внести одушевление своего Идеала. Ему виделось учреждение, призванное заняться изучением причин розни, вражды, небратства, накопившихся между странами и народами, и возникало видение будущего Министерства международных сношений и международного дела с архивом, превращающимся в Международный музей мира.
В августе 1899 года он отправляется в дальнюю дорогу, в Асхабад, к своему ученику Николаю Павловичу Петерсону. Осенью они совершают путешествие на Памир. Достигнув цели, Николай Федорович пишет — «У подошвы Паропамиза, на рубеже Ирана и Турана». Паропамиз — это горная система в Афганистане, северные предгорья которой заходят на территорию нашей страны.
Бодрящие впечатления от путешествия по древнейшим путям соединяются с глубокой историософией, с надеждой, что Россия, умиротворительница степи и кочевников, поможет победить пустыню, голод и смерть через всеобщую регуляцию этого края и станет воистину «Новым Ираном».
В начале 1900 года Николай Федорович уезжает из Асхабада. Отъезд омрачен очередной ссорой гостя с хозяином. И в этом году, кроме июльской публикации двух статей Петерсона «К вопросу о лучшем устройстве нашей школы», в форме рецензии на книгу воронежского писателя Евгения Марсова «Грехи и нужды нашей школы» (1900), — кстати, хорошего знакомого и Петерсона, и Федорова, — ничего не появляется. Но с середины следующего года наступает настоящий бум вокруг федоровских идей (поданных, естественно, анонимно).
3 и 5 июня «Асхабад» публикует в подвале второй и третьей страницы на половину листа большую статью Федорова «Разоружение. Как орудие разрушения превратить в орудие спасения» — перепечатка из «Нового времени» от 14 октября 1898 года. Это одна из важных работ Федорова, в ней изложены его проекты регуляции природы, превращения армии в естествоиспытательную силу и т. д., но в ней еще нет речи о главном — о воскрешении и преображении умерших. И вот с 6 июля в пяти номерах «Асхабада» печатается большая работа Федорова «Самодержавие», где уже прямо была высказана главная Идея.