Badania we wschodniej Syberii dały mu złoty medal Towarzystwa Geograficznego w Petersburgu.
W roku 1868, towarzysząc ekspedycji generała Skałkowa, Dybowski zbadał kraj Amurski, Ussuryjski i Nadmorski, docierając do wschodnich wybrzeży Azji.
Powróciwszy do Kułtuka, udał się z Godlewskim i Parvexem na Zabajkale na poszukiwania faunistyczne w dolinach rzek Ononu i Arguni.
W 1871 z Wiktorem Godlewskim oraz geologiem Aleksandrem Czekanowskim zbadał północną część jeziora Chubsuguł w Mongolii.
W latach 1872–1875 wraz z Wiktorem Godlewskim i Michałem Jankowskim odbył wielką wyprawę wzdłuż Arguni i Amuru, badał jezioro Chanka, dotarł do Władywostoku, przebywając na badaniach dłuższy czas w kraju Nadmorskim, w zatoce Striełok i na wyspie Askold. Jednym z cenniejszych rezultatów tej podróży było znalezienie przez Dybowskiego nowego podgatunku jelenia wschodniego, zwanego dziś jeleniem Dybowskiego.
Wraz z Wiktorem Godlewskim zbadał faunę rzeki Ussuri, a powróciwszy nad Bajkał, faunę jezior sąsiadujących z Bajkałem i rzeki Angary.