W 1887 z polecenia wojskowego gubernatora Fergany pomagał francuskiemu odkrywcy Gabrielowi Bonvalotowi w organizacji jego wyprawy po Azji Środkowej. W tym roku dostał też stanowisko dyrektora komitetu więziennego w obwodzie fergańskim. Pod koniec roku wyjechał do Petersburga, gdzie szkolił się z astronomii, topografii i geodezji na Wydziale Fizyczno-Matematycznym Uniwersytetu Petersburskiego i w obserwatorium astronomicznym w Pułkowie.
W 1888 brał udział w dywersji skierowanej przeciw władcy Afganistanu emirowi Abdur Rahmanowi Chanowi, a pośrednio – przeciwko Brytyjczykom. Pod koniec maja wyjechał do Samarkandy, gdzie spotkał się ze zwolennikami , brata emira, planującego wywołanie rebelii. Grąbczewski przekazał spiskowcom pieniądze, broń i amunicję, a potem zorganizował przerzut tego ładunku do Afganistanu.
W lipcu 1888 ruszył w wyprawę naukową pod patronatem RTG. Celem była Hunza, leżąca w strefie wpływów brytyjskich, w związku z czym Grąbczewski musiał zdobyć zgodę Ministerstw Wojny i Spraw Zagranicznych oraz miał unikać prowokowania Brytyjczyków. W trakcie podróży przeszedł przez Pamir, dotarł do stolicy Hunzy, Baltitu (ob. Karimabad), zbadał częściowo Hindukusz, dopływy Indusu i Jarkend-darii. Odkrył złoża nefrytu oraz szczyt Czarkum w Pamirze.