Выясняя происхождение величайшего нефритового монолита, он успевал в то же время определить значение эоловых образований или особенности распространения лёсса в Туркестане. Он уже знал, что пустыня Каракумы, или Туркменская впадина, представляет собою «площадь опускания», что хребет Копет-Даг служит мощной природной оградой от наступления песков. Как на раскрытой ладони, он показывал устройство поверхности Закаспийской области или аметистовых кладовых Кочкара. Все это было плодами неустанных наблюдений, накапливания точных сведений и вдохновенного обобщения данных, приобретенных ценою упорного труда, скитаний и лишений.

В 1880 году этот неутомимый человек прошел по склонам исполинского Зеравшанского ледника. Мушкетов сравнивал ледник с огромным стволом, от которого отходят две сверкающие ветви — в сторону Туркестанского и Гиссарского хребтов. Подвергаясь огромной опасности при восхождении на ледник, Мушкетов любовался открытым им громадным водопадом.

В том же году путешественнику была присуждена высшая награда Русского географического общества — Константиновская медаль. В оценке трудов Мушкетова говорилось, что его исследования охватили «почти всю нагорную часть Туркестанского края, начиная с Джунгарского Алатау и Кульджи до Северного Памира, Гиссара и северной границы Афганистана, также большую часть Бухарского ханства и пустынь Каракумы и Кызылкум». Он открывал новые страны и углублялся в их недра.

«Первый геолог» Западной Европы Эдуард Зюсс еще в 1881 году узнал об открытиях русского ученого. Через четыре года в начальном томе своей книги «Лик Земли» он напечатал целиком письмо Мушкетова о строении Тянь-Шаня.

Мушкетов, желая сопоставить Тянь-Шань с Кавказом, в 1881 году поднялся на ледники Казбека и Эльбруса. Он исследовал минеральные источники Пятигорска, тквибульский каменный уголь и столь знаменитый впоследствии чиатурский марганец. На съезде археологов в Тифлисе ученый выступил с докладом о нефрите. Несколько лет спустя он снова вернулся к истории происхождения зеленой плиты на гробнице Тамерлана и доказал, что тот нефрит был привезен с Памира, а не из Кашгара, как думал ранее сам великий знаток горных пород.

В том же году на берегах Волхова он встретился с молодым Обручевым, которому впоследствии было суждено стать одним из знаменитейших ученых-путешественников. Под влиянием героя Тянь-Шаня и Памира слагалась вся деятельность Обручева, Богдановича и других учеников и последователей Мушкетова. Не кто иной, как он, напутствовал их перед первыми походами в горы и пустыни Центральной Азии.

Важным в жизни Мушкетова был 1882 год, когда его избрали старшим геологом первого в России правительственного Геологического комитета.

В 1884 году вышла из печати знаменитая геологическая карта Туркестана, составленная Мушкетовым вместе с Геннадием Романовским, товарищем по первым скитаниям на Тянь-Шане.

Вскоре русские читатели получили книгу Мушкетова — первый том обширного сочинения «Туркестан. Геологическое и орографическое описание». Большое место в книге занимала история исследования стран Средней Азии, доведенная до 1884 года. В ней можно было найти богатые сведения о Самарканде, Фергане, Аму-дарье, Арале, Кызылкуме. Такая книга была нужна не только геологу, но и историку, географу, археологу. На нее до сих пор ссылаются ученые самых различных специальностей. В книге были подробно указаны печатные источники о Средней Азии.

Астраханские степи, Липецк, Крым с его целебными грязями, источники Ессентуков, Главный хребет Кавказа, устье Волги, северо-западное побережье Каспия, Семиречье, Забайкалье — во всех этих краях побывал знаменитый геолог в 1882–1901 годах. Свои открытия он подчинял нуждам времени. Так, например, он обратил внимание на необходимость изучения вечной мерзлоты, что имело огромное значение в годы постройки железной дороги в Сибири.

Мушкетов обменивался опытом и делился своими знаниями со скромными тружениками, исследователями родного края.