Александр возвращается к интеллектуальной работе: берется за книги по астрономии, геологии, психологии: «Не в силах будучи совершенно отказаться от строгой науки, я каждый день делаю попытки ворваться в это святилище, но тщетно: недостаток предварительных знаний и неспособность к труду связывают меня…» И вот на двадцать втором году жизни у него впервые возникает мысль о самоубийстве: чтобы отогнать ее, Петр особенно настойчиво зовет его приехать в Иркутск как можно скорее. Но Саша медлит, ссылаясь то на дороговизну (отец упорно отказывает в помощи), то на работу над большим философским трактатом «Бог перед судом разума». Александр Кропоткин задумал его как научное обоснование атеизма, включив в это сочинение главу поистине всеобъемлющую — «Общее описание мира». Одновременно он заканчивает большую рукопись «О происхождении видов» и посылает ее Петру. Постепенно переписка входит в прежнее русло. Братья высказывают друг другу свои взгляды на жизнь, зачастую противоположные, но при этом они всегда едины при обсуждении бурных событий тогдашнего мира. Они горят желанием принять участие то в походе Гарибальди по освобождению Италии, то в народном восстании, вспыхнувшем на Балканах. «В Сербии нужны руки, и охотно бы поскакал», — пишет Петр. А пока он настойчиво зовет Александра приехать в Сибирь.

В начале августа 1864 года брат наконец прибыл в Иркутск, когда Петра в городе не было. Сибирь не очаровала его, как Петра два года назад. В дневнике он отметил: «Да, неприветлива Сибирь. Здесь невозможен комфорт (в благородном, цивилизованном смысле этого слова)». Александр был в большей степени рационалистом, чем младший его брат. Он с иронией воспринял Иркутск, замечая в дневнике: «Вообще Петух мой что-то более радостно, чем я, смотрит на Сибирь…» И о музее, в котором с таким удовольствием работал Петр, сказано так: «Правда сказать, ничего я не вынес из своего осмотра… Очень милый только кусочек графита…»

Как раз в эти дни его брат плыл по реке Сунгари. Прямая цель экспедиции — отвезти дружеское послание китайскому генерал-губернатору провинции Гирин с целью налаживания добрососедских отношений и оживления приграничной торговли. Дипломатическую миссию выполнял консул в Урге, а сопровождавшие его лица — А. Ф. Усольцев, два топографа и Петр Кропоткин в качестве историографа — должны были заняться исследованием Сунгари, протекавшей через край совсем еще неизвестный. Надо было выяснить, судоходна ли река и на каком расстоянии, нанести ее на карту, провести обычный в те времена комплекс исследований, собрать образцы горных пород, гербарий, провести метеорологические наблюдения.

У экспедиции парохода «Уссури» была практическая цель: проплыть по реке 1100 верст и составить представление об условиях судоходства. 21 июня 1864 года в пятом часу вечера пароход вошел из Амура в устье Сунгари. За ним шла баржа с грузом более пяти тысяч пудов каменного угля. По Айгуньскому договору русским предоставлено было право торгового плавания по Сунгари, и впервые им решили воспользоваться.

Нащупать фарватер на «нехоженой» реке было непросто, и много раз небольшой пароход буквально царапал дно, продвигаясь чрезвычайно медленно. Только после слияния с притоком Нонни река стала полноводнее. Присутствие на судне представителей Сибирского отдела Географического общества давало гарантию того, что какие-то научные исследования все-таки будут проведены. И действительно, астрономические определения и метеорологические наблюдения велись регулярно, с первого же дня, как и глазомерная съемка.