С 1959 года учёный исследовал обстоятельства падения в 1908 году Тунгусского метеорита. Организовав несколько экспедиций в тайгу, Алексей Васильевич пришёл к выводу, что тот давний взрыв произошёл из-за выброса внутренней энергии упавшего на землю космического тела, которое, очевидно, являлось беспилотным исследовательским зондом. Тунгусские исследования легли в основу интересной монографии «Проблема Тунгусской катастрофы — 1908».

В 1970 году Золотов защищает диссертацию. В тот же год он переезжает в Калинин, где исполняет обязанности начальника Калининской геофизической экспедиции; позже работает заместителем директора Калининского отделения ВНИГИСа. Затем учёный при содействии своего непосредственного руководителя Петра Бродского создаёт при Тверском ВНИГИКе лабораторию биолокации, где проводятся необычные эксперименты. Так, поместив в секторы пронумерованного круга скрытые от человеческого глаза образцы разных полезных ископаемых, Алексей Васильевич предлагал испытуемому определить их местоположение при помощи рамок. Из множества кандидатов таким образом выделялись люди с уникальными сенсорными способностями. Взявшись за руки, испытуемые производили эксперименты по передаче энергии от здорового и сильного к обессиленному человеку.

Тверская лаборатория биолокации была одной из первых подобных в стране. Смелости тверских исследователей удивлялись даже московские учёные. Алексей Васильевич и его соратники часто ездили по стране. Они, например, посетили место приземлений НЛО, загадочный Пермский треугольник, где зафиксировали задержки времени.

Но, пожалуй, самыми интересными экспериментами можно считать полёты сотрудников лаборатории… в прошлое и будущее. «Пилот» сидит в кресле. Его глаза закрыты. «Слетай в Гималаи», — говорит руководитель полётов и спрашивает через некоторое время: «Что ты видишь?» — «Пики высоких скалистых гор… а вот и восходит солнце… мешает смотреть». — «Теперь переместись в Нью-Йорк, в 20 сентября 1968 года», — продолжает руководитель и слышит через пару минут: «Я на многолюдной улице среди небоскрёбов… сбоку какая-то дверь», — «Попробуй войти».

«Пилоты», или «психрографы», Алексея Золотова — Елена Тузина, Ирина Володина и другие — наблюдали битву русских с татаро-монголами при речке Сить, последние дни Гитлера… Позже сотрудники Алексея Васильевича объясняли, что их удивительные перемещения происходят не сами по себе, а благодаря связи с Институтом Времени, находящемся в далёком XXXIII веке. Дескать Николай, руководитель лаборатории XX–XXI веков данного НИИ, проводя в далёком будущем свои эксперименты, помогает золотовцам проникать через пласты времени, «скачивая» одновременно у них необходимую в его исследованиях информацию.

Однако в 1990-е годы на покорителей времени начали одна за другой обрушиваться беды. В 1993 году закрывается из-за недостатка средств лаборатория биолокации, а вскоре учёного Алексея Золотова, кстати, предсказавшего свою гибель, убивают в подъезде собственного дома близ тверского речного вокзала. Сотрудники его лаборатории не поверили тогда в «хулиганскую» версию случившегося. Дело в том, что проводившиеся в Твери исследования могли иметь стратегическую ценность для России. В частности, Алексей Васильевич был близок к открытию нового вида энергии — энергии времени, которая во много раз сильнее атомной. Аналогичными исследованиями ещё со времён Эйнштейна занимались и американцы. Но, по словам ученицы Золотова Елены Тузиной, ошибка штатовских учёных состояла в том, что они пытались перемещать во времени не информационные, а физические тела, что крайне опасно и даже привело однажды к сильному взрыву на американском эсминце в 1948 году.

После разгрома лаборатории и убийства Золотова всё уникальное оборудование и документация были перевезены на квартиру ближайшего соратника Алексея Васильевича, Валентина Клочкова.