Пожалование звания лейб-медика влекло за собой и материальные преимущества. 18 мая 1875 г. «Государь император Высочайше повелеть соизволил назначить лейб-медику действительному статскому советнику Боткину жалования по штату 1430 р., столовых и квартирных денег в размере, получаемом ныне лейб-медиком Гартманом, т.е. 2860 р., а всего 4290 р. Почётному лейб-медику Головину в виде вознаграждения ежегодно выплачивать 2500 р.» (там же, лл. 458–458 об.).
За успехи в лечении императрицы 22 июня 1878 г. Боткину было назначено «добавочное, сверх получаемого содержания 2754 р., а почётному лейб-медику Головину по 1000 р.» (РГИА, фонд 479, оп. 1, ед. хр. 2001, л. 499).
Во время Русско-турецкой войны 1877–1878 гг. С.П. Боткин пробыл около 7 месяцев на балканском фронте в качестве лейб-медика при царской ставке. Главной его задачей было наблюдение за здоровьем императора, которое, по правде говоря, было не слишком крепким. Как писал Боткин в своих письмах к жене государя, «почти на всех стоянках была какая-нибудь болезнь: в Плоэшти — лихорадка с катаром бронх; в Белой — эпидемический катар желудка и кишок; здесь (в Горном Студне. — Б.Н.) в первый приезд — кровавый понос, во второй приезд — лихорадка местная с катарами кишок и бронх». Вместе с тем силой обстоятельств Боткин сделался своеобразным клиническим профессором-консультантом в полевых военных госпиталях. Он часто посещал и осматривал больных, советовал врачам, как надо вести их лечение, указывал, как нужно, хотя бы и в неблагоприятных условиях, делать научные наблюдения.
Н.А. Белоголовый вспоминал: «Передвигаясь с императорской квартирой с места на место, везде он постоянно ходил по военным госпиталям и лазаретам, помогал советами и снова пережил ощущение душевной муки и часто бессильного желания облегчить тяжёлое положение больных и раненых, сугубо страдавших от неурядицы военного времени и от неудовлетворительной организации военно-санитарной части, то есть пережил всё то, что ему пришлось пережить в Крымскую войну в Симферополе». Описывая посещения императором госпиталей, Боткин писал своей жене: «Скорбь государя действительно искренняя и горячая. Но знает ли он причину всех этих погромов, неизвестно. Его кругом обманывают, и кто же из специалистов решится прямо и откровенно высказать своё мнение? Всё окружающее не блестит таким гражданским мужеством, которое давало бы право говорить правду там, где нужно…»
А сказать было о чём. С.П. Боткин писал: «Бывший печальный опыт в Крымской кампании, очевидно, не послужил ни к чему… До сих пор не мог добраться, где находится настоящий корень всех этих безобразий, где и в чём лежит вся механика, почему пропадают бесследно вагоны с тёплыми вещами, почему пропадает транспорт с хинином и т.д. В прошлую крымскую войну безобразия до такого размера не доходили — я, по крайней мере, этого не помню». Боткин не смолчал и счёл своим долгом доложить царю «о громадном скоплении народа (раненых. — Б.Н.) в Зимнице, о том, что там из-за скверных условий хирурги не могут взять ножа в руки; о том, что здесь даже не хватает лекарств, не доставляют больным хлеба, целые палатки по целым дням не видят врача и пр.». Это заявление, конечно, не добавило Боткину авторитета среди царедворцев.
В конце ноября 1877 г. С.П. Боткин в связи с болезнью выехал из ставки в Петербург. Перед выездом он писал жене: «Здесь идёт такая вражда друг на друга, столько зависти разлито в виде какой-то гнусной, клейкой жидкости, замазывающей все остальные человеческие свойства, что ко всякому факту надо относиться с осторожностью. Пора, пора вон из этого ада тщеславия, зависти, сребролюбия и пр., и пр. …Мои нервы слишком натянулись за это время, чтобы сносить далее тяжёлое положение лейб-медика. Обязанность врача мне никогда не может быть тяжела, но она иногда делалась невыносимой в моём положении. В 45 лет лишиться самостоятельности, свободы действий, отчасти свободы мысли, слушать всё, видеть всё и молчать — всё это не только бесполезно, но и вредно не для одного меня, но и в отношении моего медицинского дела».
За поездку на театр военных действий С.П. Боткину был пожалован чин тайного советника (РГИА, фонд 479, оп. 1, ед. хр. 1969, л. 491).
Между тем состояние императрицы Марии Александровны ухудшалось. Возможно, усугублению болезни способствовало отчуждение её от императора. Как писал П.А. Кропоткин, «(Императрица) умирала в Зимнем дворце в полном забвении. Хорошо известный русский врач (уж не Боткин ли? — Б.Н.), теперь уже умерший, говорил своим друзьям, что он, посторонний человек, был возмущён пренебрежением к императрице во время её болезни. Придворные дамы, кроме двух статс-дам, глубоко преданных императрице, покинули её. При смерти её не было в это время ни царя, ни детей».