Спустившись с гор, путешественники впервые увидели людей, тибетцев, пасших домашних яков и баранов. Вскоре появились тибетские чиновники с конвоем, остановившие экспедицию: через 20 дней прибыли послы далай-ламы с документом, запрещавшим дальнейшее продвижение в «страну религий», так назван был в документе Тибет.

Восемь месяцев шёл Пржевальский со своим отрядом. Когда всего лишь 250 км оставалось до Лхасы, пришлось поворачивать назад. «Но, видно, такова моя судьба! Пусть другой, более счастливый путешественник, докончит недоконченное мною в Азии...»

Караван шёл на север, к озеру Кукунор, и дальше, в бассейн реки Хуанхэ. Впервые здесь оказались европейцы. Отряд оставался в этих местах три месяца, пытаясь пройти к истокам реки. Но переправа через бурную реку оказалась невозможной, а в обход не пустили неприступные горные хребты. Пржевальский достиг Лобнора — загадочного озера, местоположение которого не было известно, хотя мимо него ещё Чжан-Цянь проложил Великий шёлковый путь, существовавший столетия.

Два горных хребта были открыты на краю Тибетского нагорья. Пржевальский один из них назвал именем великого географа Александра Гумбольдта, так и не побывавшего в Центральной Азии; другой — именем Карла Риттера, автора труда «Землеведение Азии», тоже не видевшего гор и пустынь, о которых писал. В Тибете не бывали ни они, ни кто-то другой из европейцев. А отряд Пржевальского в середине сентября взял курс на тибетскую столицу Лхаса.

За хребтом Бурхан-Будда — неведомая страна, поднятая высоко в небо. Высокогорная безлюдная пустыня, жизнь в которой существовала лишь по долинам рек: там паслись неисчислимые стада яков, антилоп, куланов. Равнина постепенно поднималась всё выше, её пересекали хребты, высоко вздымавшиеся над уровнем моря, но казавшиеся совсем невысокими на фоне высокогорной равнины.

Несколько недель провела экспедиция в солончаковой пустыне Алашань, над которой навис громадный горный хребет — в том месте на карте обозначено было совсем небольшое возвышение.

В китайской области Ганьсу Пржевальским была исследована восточная часть горной системы Наньшань: «Я в первый раз в жизни находился на подобной высоте, впервые видел под своими ногами гигантские горы, то изборождённые дикими скалами, то оттенённые мягкой зеленью лесов, по которым блестящими лентами извивались горные ручьи... Я сохранил в памяти этот день как один из счастливейших в целой жизни...»

Наньшань образуют несколько параллельных коротких хребтов, высотой превышающие шесть километров. Около тысячи ледников сползают по склонам. С восточной стороны, открытой муссонам, хребты заросли пышными лесами, через которые протекают бурные реки, а на западе — сухо, там ощущается дыхание пустыни Алашань.

Пржевальский побывал здесь первым из европейцев, отсюда прошёл он в Тибет по дороге, которой веками пользовались буддийские паломники. Она привела к таинственному озеру Кукунор (Цинхай). Расположенное на высоте 3200 метров, озеро не имеет стока. «Мечта моей жизни исполнилась», — так написал Пржевальский, увидев тёмно-голубые волны озера, к которому стремились европейские путешественники Рафаэль Пумпелли и Фердинанд Рихтгофен, так и не сумевшие его достичь. Отсюда русский учёный направился к истокам Хуанхэ и Янцзы и открыл в Восточном Куньлуне водораздельный гранитный хребет Баян-Хара-Ула, высотой 5500 метров.

Вокруг озера Кукунор жили тангуты — предки тибетцев. Задолго до наступления новой эры часть этого племени, занимавшегося скотоводством и земледелием, под давлением кочевников ушла на юг, за горные хребты.

Оставив караван на бивуаке в 70 км от китайского города Синина, Пржевальский с переводчиком Роборовским и тремя казаками поехал в Синин на встречу с губернатором (амбанем).