Остаётся удивляться тому количеству растений, которые проходят через руки Турчанинова. История не знает другого такого случая, когда бы находящийся на краю земли ботаник, оторванный от ведущих гербариев и научных центров, был в курсе всех новых ботанических идей. Он внимательно просматривает все присланные растения, он знает, где и какие растения выращиваются в ботанических садах. Когда Бунге стал преемником Ледебура на кафедре ботаники в Дерптском университете, то Турчанинов просит его прислать интересующие его растения: «Много, очень много было для меня нового и любопытного. Ваша Eversmannia — прекрасный род!» В том же письме Турчанинов просит прислать стапелию из коллекции живых растений Ботанического сада в Дерпте: «В огромной коллекции капских растений Drege, недавно мною полученной, нет ни одной Stapelia. Что за коллекция! Я думаю, по крайней мере, 1500 видов! Так что с нею у меня теперь до 16 тысяч видов».
В марте 1830 года Турчанинов оставляет службу и зачисляется в Санкт–Петербургский ботанический сад на штатную должность «учёного путешественника между Алтаем и Восточным океаном». На этой должности он пробыл до середины 1835 года, получая на свои путешествия в первом году 5000, а в последующие годы по 4000 рублей ассигнациями. Очевидно, и это назначение не обошлось без покровительства Ф.Б. Фишера и Е.Ф. Канкрина, которые были вполне удовлетворены результатами первого путешествия Турчанинова.
Получив материальные возможности, Турчанинов в 1830 году обследует левый берег Ангары до границы Иркутского уезда, двумя путями пересекает Байкальский хребет к истокам реки Иркута, затем через Нуху–Дабан вдоль реки Оки проходит до Окинского караула и из Хинганского караула (Монды) делает две экскурсии на озеро Хубсугул за пределами государственной границы. Похоже, что Николай Степанович первым из ботаников посетил это удивительное озеро, которое монголы называют «северной жемчужиной».
В 1831 году Турчанинов едет в юго-восточную часть Забайкалья. В 1832-м — в горную Даурию между Акшей и Кяхтой, с двукратным посещением горы Чокондо. На следующий год он снова направляется в восточную Даурию, в треугольник, образуемый реками Шилкой и Аргунь. Он путешествует на лодке по реке Шилка до реки Аргунь, по Амуру до бывшего Албазина. Дальше вверх до Аргунского острога и делает несколько боковых экскурсий во внутреннюю часть треугольника. В 1834 году предпринимает очень трудное путешествие по реке Ангаре до Балаганска, по Якутскому тракту до 100 вёрст от Иркутска, затем переходит через хребет к устью Бугульдеихи. Отсюда, пройдя через «Косую степь», Турчанинов выходит к заливу оз. Байкал против острова Ольхон, проходит по этому суровому острову, пересекает Байкал в средней его части, высаживается в Баргузинском заливе на восточном берегу Байкала, поднимается по реке Баргузин почти до её истоков.
Преодолев труднопроходимые горы Ковалку и перевал Уколкит, он выходит на север в с. Верхне–Ангарское в долине среднего течения реки Верхняя Ангара, впадающей с северо-востока в Байкал. Из с. Верхне–Ангарского неутомимый исследователь на лодке спускается вниз по мощной реке Верхняя Ангара к северным берегам Байкала и вдоль его восточного берега возвращается в Баргузин. В этом же году по поручению Турчанинова молодой забайкальский казак Илья Кузнецов собирает для него растения по рекам Иркут, Ока и их притокам — Тасса, Монда и др.
Предположительно с осени 1835 года Н.С. Турчанинов снова вернулся на государственную службу советником Главного управления при генерал–губернаторе и начальником отделения губернского правления. Этому предшествовала небольшая экскурсия по Байкалу с гимназистом И.П. Кириловым. Мальчик, безусловно, был одарённым ботаником, он обладал хорошим глазом на растения. Это Турчанинов отметил прежде всего. Гимназист не боялся трудностей путешествий и уже обладал навыками как полевой жизни, так и сбора материала. Его также захватила страсть коллекционировать растения и искать среди них неизвестные. К тому же он был потомком известного российского географа И.И. Кирилова (1689–1737).
Турчанинов понимал, что новая служба не даст возможности ездить в экспедиции по неизвестным землям. Служебные обязанности отнимали время, прежде целиком принадлежавшее науке. Поэтому он с радостью учил молодого человека премудростям ботаники, латыни и хотел, чтоб Кирилов был его учеником.
После окончания Кириловым гимназического курса, в 1836 году Турчанинов из собственных средств снарядил экспедицию в Саяны, предоставив Кирилову возможность провести первое самостоятельное исследование. На следующий год он сам отвёз юношу в Петербург для поступления в университет. Там он передал его Г.П. Бонгарду, который возглавлял кафедру ботаники. Там же, в Петербурге, Турчанинов познакомил молодого человека с Г.С. Карелиным. Последний был почти в два раза старше Кирилова, но между ними сразу установилась внутренняя душевная связь, какой не получалось с Турчаниновым.