Po wykonaniu zadania udał się do Kaszgarii południowej, przez Yengisar i Jarkend dotarł do i Hotanu na granicy pustyni Takla Makan. W tej podróży wykonał plany prawie 1000 wiorst dróg oraz zebrał informacje o dyslokacji chińskich wojsk w Kaszgarii. Po powrocie opisał swoją podróż w publikacji pod tytułem Sprawozdanie z podróży do Kaszgaru i południowej Kaszgarii (ros. ). W 1886 sprawozdanie zostało wydane w Nowym Margelanie (ob. Fergana) w stu egzemplarzach, które rozesłano do rosyjskich instytucji wojskowych i naukowych. Podróż i sprawozdanie okazały się kluczowe dla jego dalszej kariery. Rosyjskie Towarzystwo Geograficzne (RTG) przyznało mu za wyprawę srebrny medal, uwagę zwrócił też na niego rosyjski sztab generalny, gdyż jego informacje uznano za przydatne w tzw. Wielkiej Grze, tzn. rywalizacji między Rosją a Wielką Brytanią w Azji Środkowej. Na wniosek Wojskowo-Naukowego Komitetu Sztabu Generalnego wypłacono Grąbczewskiemu 1000 rubli nagrody.
W 1886 ruszył na kolejną wyprawę: badał centralny Tienszan, górny bieg Syr-darii, Narynu i , a także grzbiety górskie fergański i aleksandrowski.