В 1883 г. была организована третья экспедиция Потанина с участием А.В. Потаниной и А.И. Скасси. Они перешли морем вокруг Европы через Суэцкий канал в порт Чифу (Яньтай, Северо-Восточный Китай) и далее сушей — в Пекин для окончательной экипировки. Летом 1884 г. из Пекина они направились на запад в город Гуйсуй (Хух-Хото), пересекли плато Ордос и прибыли в Ланьчжоу (на Хуанхэ) на зимовку. Весной 1885 г. путешественники перебрались в Синин (у 102° в.д.), двинулись на юг и через горную безлесную область верхнего течения р. Хуанхэ, юго-восточные отроги Куньлуня и восточные склоны Сино-Тибетских гор достигли верховьев р. Миньцзяна (северный большой приток Янцзы). Проследовав оттуда на восток около 150 км, они повернули на север и через горные цепи системы Циньлин вернулись в Ланьчжоу, где снова зимовали. В результате этого двойного пересечения «Тангутско-Тибетской окраины» Китая Потанин подразделил ее на две части: северная (между 36 и 34° с.ш.) представляет собой нагорье высотой более 3000 м с редкими хребтами и неглубоко врезанными речными долинами; южная (между 34—32° с.ш.) характеризуется сложным горным рельефом с глубокими речными долинами.

В апреле 1886 г. экспедиция прошла на запад к озеру Куку-нор, повернула оттуда на север и, перевалив несколько безымянных хребтов, добралась к истокам р. Жошуй, точно ею установленным. При этом Потанин и Скасси обнаружили первую цепь системы Нанынаня, строение которой оказалось более сложным, чем показывал Пржевальский. Проследив все течение Жошуя до низовьев (около 900 км), они вышли к бессточному озеру Гашун-Нур и точно нанесли его на карту. Двигаясь далее на север через Гоби, экспедиция при пересечении Гобийского Алтая выявила четыре его южных невысоких отрога широтного направления (в том числе Тост-Ула), исправив карту Певцова. Потанин так охарактеризовал пересеченную им полосу Гоби: южную часть — как плоскую возвышенность с низкими хребтами; центральную — как пустынную впадину не более 900 м; северную — как невысокую горную страну, продолжение Монгольского Алтая. От озера Орог-Нур экспедиция прошла на север по долине р. Туйн-Гол до ее верховьев, перевалила хребет Хангай и, повернув на северо-восток, через бассейн р. Орхона вышла к Кяхте в начале ноября 1886 г. При этом был положен на карту водораздел Селенги и Орхона — хребет Бурэн-Нуру — и ряд небольших отрогов Хангая.

Экспедиция Потанина пересекла Центральную Азию приблизительно по 101-му меридиану, причем горные цепи были пройдены поперек их основного направления, из-за чего не удалось установить длину и простирание отдельных хребтов. Результаты экспедиции описаны в работе «Тангутско-Тибетская окраина Китая и Центральная Монголия» (1893, 1950 гг.).

В 1888 г. Пржевальский организовал новую экспедицию в Центральную Азию. Помощниками его и на этот раз были В.И. Роборовский и П.К. Козлов. Они достигли поселка Каракол, близ восточного берега Иссык-Куля. Здесь Пржевальский заболел брюшным тифом и 1 ноября 1888 г. умер. Перед смертью он просил похоронить его «непременно на берегу Иссык-Куля в походной экспедиционной форме». В 1889 г. Каракол был переименован в Пржевальск. В мировую историю открытий Пржевальский вошел как один из величайших путешественников. Общая длина его рабочих маршрутов по Центральной Азии превышает 31,5 тыс. км. Совершив ряд крупнейших географических открытий, он в корне изменил представление о рельефе и гидрографической сети Центральной Азии. Он положил начало исследованиям ее климатов и много уделял внимания изучению флоры: лично он и его сотрудники, главным образом Роборовский, собрали около 16 тыс. экземпляров растений, принадлежащих к 1700 видам, в том числе более 200 видов и семь родов, не известных ботаникам. Огромный вклад он сделал и в изучение центрально-азиатской фауны, собрав коллекции позвоночных — около 7,6 тыс. экземпляров, среди них несколько десятков новых видов.

После смерти Пржевальского во главе экспедиции был поставлен М.В. Певцов, который пригласил К.И. Богдановича. Эта третья — Тибетская — экспедиция Певцова оказалась самой плодотворной. И раньше он выступал как тонкий наблюдатель, выдающийся географ, сделавший ряд важных обобщений, точный вычислитель-геодезист и хороший картограф, теперь он проявил себя и как прекрасный организатор. Он поручал своим сотрудникам дальние самостоятельные маршруты, и они стали выдающимися исследователями Центральной Азии.

Летом 1889 г. экспедиция, выйдя из Пржевальска на юг, пересекла хребты Терскей-Ала-Тоо и Какшаал-Тоо и спустилась к р. Яркенд, установив, что р. Кашгар, считавшаяся притоком Яркенда, теряется в песках южнее хребта Кельпинчёльтаг. Далее экспедиция проследила западную границу пустыни Такла-Макан, поднявшись по речной долине до города Яркенда.

Еще весной Певцов отправил Богдановича в маршрут, продолжавшийся полтора месяца. От западного края Иссык-Куля Певцов прошел по горным тропам на юг до небольшого селения у 38º30' с.ш., 76° в.д., а оттуда повернул на запад, перевалил Кашгарский хребет южнее массива Конгур (7719 м) и обошел с севера, запада и юга другой массив этого хребта — Музтагата (7546 м), открыв там группу ледников, наличие которых ранее отрицалось. Проследовав на восток через несколько перевалов примерно по 38° с.ш., Богданович по речным долинам спустился до Яркенда, где и встретился с Певцовым. Оттуда экспедиция двинулась по

караванной дороге вдоль южной окраины пустыни Такла-Макан и в середине октября стала на зимовку в оазисе Ния. Богданович ранее от оазиса Каргалык прошел на юг до подножия хребта Тизнаф (вершина — 5360 м), повернул на запад, перевялил хребет Тохтакорум и вышел к верхнему Яркенду, а оттуда — в Нию. Он дал краткую характеристику исследованной им части Западного Куньлуня: «Острые пики, островершинные снежные группы, изредка ясно выделившийся снежный хребет, главные линии речных долин, заметные по сильному понижению к ним гор, — таков здесь общий характер горной панорамы». Во время зимовки (февраль — март 1890 г.) Богданович продолжил исследование Западного Куньлуня, независимо от Б.Г. Громбчевского открыв к югу от Хотана сильно расчлененный хребет Карангутаг длиной около 200 км с вершиной 7013 м, а к востоку от него, в бассейне р. Юрункаш, по обе стороны хребта Музтаг обнаружил сложную систему небольших горных цепей. По долине Юрункаша он спустился к Хотану и вернулся в Нию. В результате трех маршрутов Богданович выяснил основные черты орографии Западного Куньлуня, установил дугообразный изгиб его хребтов, сильную их расчлененность, наличие ряда «диагонально-поперечных долин» и обнаружил связь Куньлуня с Памиром.

Роборовский в марте проехал из Нии на северо-восток по караванной дороге до оазиса Черчен. Повернув оттуда на юг, вверх по долине р. Черчен, он пересек пески Кумкатты и установил, что здесь р. Черчен пробила себе дорогу в мощном хребте Токкуздавантаг (вершина 6303 м). Следуя на восток, вверх по долине Черчен и его правого притока Димналыка до перевала Гульчадаван (4313 м, 88° в.д.), Роборовский обнаружил сложность строения Западного Алтынтага.

К маю все перебрались из Нии на юго-восток, в урочище Карасай, на северном склоне Русского хребта, за которым на карте Пржевальского была показана «местность совершенно неизвестная». Посланный на поиски путей в Тибет Роборовский поднялся по долине р. Туланходжа, пересекающей Русский хребет, до ее истоков и достиг перевала Атышдаван (4976 м), с которого увидел на юго-западе огромный снежный хребет (Устюнтаг). Пройдя к юго-западной оконечности Русского хребта, он с другого перевала увидел «…вторично, и уже гораздо яснее… хребет, простирающийся… на юго-восток. Громадные ледники этого гигантского хребта заполняют собой его величественные ущелья, а вершины, поднимающиеся, вероятно, выше 20 000 футов над морем, были окутаны густыми, темными облаками». Несомненно, он видел уже другой хребет — Люшишань (вершина 7160 м), у 35°20' с.ш., протягивающийся на 200 км (между 80 и 82° в.д.) до истоков р. Керия. Но из-за нехватки продовольствия он вынужден был вернуться в Карасай.