Направление полученного им образования в целом можно назвать естественно-научным. А наиболее яркими событиями того времени, связанными с этим направлением, были исследования отдельных земель, путешествия, маршруты которых пересекали разные области Африки, Азии, Австралии, Южной Америки. Возможно, поэтому В. В. Юнкер сначала намеревался совершить путешествие на Северный полюс, об исследовании которого тогда много писали, особенно в Германии, а в 1869 г. предпринял поездку в Исландию, чтобы заняться орнитологией. Это было не самостоятельное, а скорее учебно-тренировочное путешествие. Если верить его биографу Л. Хевеши, В. Юнкер собирался предпринять второе путешествие на север — на Шпицберген, когда случай изменил его планы: в Берлине он получил приглашение принять участие в сборе римских надписей в Северной Африке для известного историка античности Т. Момзена и с этой целью в июле 1873 г. выехал в Тунис.
Работа в Тунисе в 1873–1874 гг. рассматривалась В. В. Юнкером как подготовка к большому путешествию в Африку. Здесь он серьезно занимался техникой картографирования, изучал арабский язык. Картографическую подготовку он продолжил в 1874–1875 гг. в Берлине, работая у известного географа Г. Киперта. Таким образом, заинтересовавшись географической наукой, В. В. Юнкер начал последовательно и обстоятельно готовить себя к роли путешественника-исследователя в полном соответствии с требованиями своего времени,
В августе 1875 г. В. В. Юнкер наряду с некоторыми русскими географами принял участие в работе Международного географического конгресса в Париже. В результате личных контактов с известными географами-путешественниками по Африке того времени — Г. Швейнфуртом, Г. Нахтигалем, Г. Рольфсом — определилась область его непосредственных географических интересов — районы Внутренней Африки, прилегающие к Египту, прежде всего присоединенный к Египту в 1874 г. Дарфур.
После тщательной подготовки, приобретя необходимое снаряжение в Берлине и усовершенствовав его, в октябре 1875 г. В. В. Юнкер прибыл в Александрию. Сначала по совету Г. Рольфса им была предпринята тридцатидвухдневная поездка с нанятым караваном верблюдов в Ливийскую пустыню. Целью ее было установить, имеются ли к западу от Александрии следы старого устья Нила, и определить точнее уровень понижения почвы, наблюдавшегося в 1869 г. Г. Рольфсом. Это небольшое путешествие, подготавливавшее В. В. Юнкера к дальнейшей работе в Африке, позволило ему категорически отрицать наличие древнего нильского русла. О полученных результатах он сообщил на ежемесячном заседании Каирского географического общества в докладе, имевшем большой успех.
Длительное время в Каире В. В. Юнкер дожидался разрешения египетского правительства на путешествие в Дарфур. Не получив его, он решил отправиться в Хартум. Но из-за египетско-эфиопского конфликта трудно было раздобыть судно для плавания по Красному морю, поэтому ему пришлось из Судана на английском пароходе добраться до портового города Джидйд на Аравийском полуострове, а оттуда на барке переправиться в Судан. Из Суакина можно было за десять дней достигнуть Бербера, а затем по реке — Хартума. Но по совету двух путешественников по Африке — Г. Швейнфурта и Т. фон Хейглина — В. В. Юнкер пошел неизвестным маршрутом — из Токара вдоль высохшего русла р. Бараки до Кассалы. Исследование этой реки, позволившее точнее нанести на карту ее нижнее течение и окружающие горы, — один из вкладов В. В. Юнкера в географическую науку. Из Кассалы он отправился в Хартум не обычным путем, через Бербер или Шенди, поскольку в сухое время года эта местность трудна для перехода, а через Гедарев и Абу-Хараз, «чтобы узнать новые дороги и интересную область рек».
В мае 1876 г. в Хартум прибыл небольшой караван В. В. Юнкера, в котором кроме бедуинов-проводников были двое слуг и нанятый в Каире препаратор (молодой человек по имени Копп, родом из Вюртемберга). Более четырех месяцев провел путешественник в Хартуме в ожидании разрешения на поездку в Дарфур. Это время он использовал для практики в арабском языке, изучения политической обстановки, обычаев, обрядов, торговли, внутренних и внешних дорог и т. п., а также для сбора коллекций. Тогда же он по предложению Р. Джесси, итальянца, находившегося на службе египетского правительства, совершил две пароходные поездки — по Голубому Нилу до Сеннара и по Собату, где первым сделал точную съемку реки до станции Насир.