我在吐鲁番盆地的考古发掘虽然取得了丰硕的成果，然而我却时刻渴望能够早日回到沙漠中去探险考察。由于腿伤还没有痊愈，不能像以往那样长时间从事新的探险，因此，1914年1月底，当拉尔·辛格从库鲁克塔格探险归来时，我也就只能引以自慰不作他想了。
在库鲁克塔格山间那一大片荒芜的高原中，只有兴格尔是唯一可以永久居住的地方。拉尔·辛格遵照我的指示，到达那里之后，前往东南方向罗布泊沙漠中风蚀的楼兰古城遗址一带做大地三角测量。
拉尔·辛格虽然已经疲惫到了极点，但他只在我们的营地稍作休息后，便于2月的第一个星期再一次向库鲁克塔格山进发。这一次，他的任务是测量库鲁克塔格的西部区域。
1914年2月16日，我离开吐鲁番向库鲁克塔格山进发，在兴格尔找到阿布都拉音的小兄弟做向导，考察西面山谷中一些地方。那里连绵不断的险峻群山和其间风蚀风化严重的深谷，与库鲁克塔格山大部分侵蚀严重的高地情形大不相同。在那里，可以找到古代人们居住的遗迹。之后，我们转向东南方向经过荒凉的沙地到达库鲁克塔格山麓。途中，我们常常遇到野骆驼。这一荒凉地带，和敦煌西部沙漠一样，是这些极其胆小的动物的最后栖息地。
在多兰阿齐克盐泉子取到冰块后，我向南进入沙漠，测绘干涸河道的地形图。这条干涸河道的河水以前曾流向楼兰古城。上一年我在此探险的时候，没有来得及把最后一部分测量完成。现在，沙尘暴季节已经来临，酷寒的冷风使我们的工作倍感困难。在这种情形之下，我仍然在古河道平原的黏土台地上发现了两座窄小的古墓地，并随即对它们进行了发掘。这次发掘，使我想起上一年冬季在楼兰古城墓地的发掘经历，发掘的出土物和上一年在楼兰东北部古墓地所得非常相似。安葬在这里的人，应该就是中国史书记载的公元4世纪这条通道废弃以前，住在楼兰古城一带以游猎为生的土著居民的一种。
从古墓中发掘出土的随葬品，完全可以勾画出那个历史时期居住在楼兰的半游牧人们的生活方式和文明情况。他们的外貌特征同往来于这条古道上的中国人相比，可谓是云泥之别，这一点确切无疑。其中我要说到特别有趣的一些事，是所有墓葬中几乎出现用羊毛布包裹成小捆的植物。经过鉴定，这些植物都是麻黄。这是近年来才传到西洋医学界并被用作烈性药剂的一种碱性植物。在最古老的雅利安人记载中，这样的植物往往被赞美为神圣的号摩草和印度挲摩汁，以为是一种甘美的饮料，为神和人所喜爱。
沿着库鲁克塔格山麓，我很急切地要寻找阿弗拉兹·古尔的行踪。2月初，我派他从吐鲁番出发，前往罗布泊沙漠中进行一次艰难的补充性探险工作。由于目的地的环境极其严酷，路途艰险遥远，于是我把四只最强壮的骆驼交给他使用。即便是做了一些特别的准备，但是要到达我指定的地点会合，对他而言仍然十分艰难，所以我非常担心阿弗拉兹·古尔他们的安全。我回到多兰阿齐克的第二天，阿弗拉兹·古尔他们前来同我们会合时，我才如释重负。
原来，阿弗拉兹·古尔他们从北面抄近路到达阿特米什布拉克取得冰块后，在楼兰的东北部发现和考察了一些遗迹。然后我们沿着中国古道进入干涸的罗布泊湖床，向西南方向行进。那时，小湖里已经汇集了塔里木河的冰雪融水。为了节省时间，我们冒险从小湖的北面寻找近路。最后，我们幸运地横越1907年1月我曾穿越过一次的巨大沙丘。不过，当年我是从相反的方向穿越那里到达库鲁克塔格山麓的。我们在荒漠中艰难跋涉了一个半月，一路上，没有看见一个人和一个动物，可以说这又是一次艰难的探险。最终，我们完成了该地区的平面地理测量和详细的文字记录。当然，还收获了许多有趣的古物。
后来，我们往西来到营盘。营盘位于古代干河河床和孔雀河分流处附近。科兹洛夫大佐和斯文·赫定博士首先在此地发现有趣的古代城堡遗址和一座小型佛教寺院遗址。他们获得的古代文物证明这是一座古代军事堡垒建筑。根据中国古代文献的记载，这里原名注宾，公元最初几个世纪位于流向楼兰的河水旁。这显然是保护古代中国西域大道的一个重镇。这里曾驻扎有古代中国的戍卒。至今从若羌到吐鲁番的道路仍经过这里。
后来，我从东北方向穿越沙漠前往库尔勒的途中，沿库鲁克塔格山麓发现古代烽燧这类遗迹绵延长度竟达100多英里。这种烽燧建于公元前100年左右，那时汉武帝开通西域，筑长城，建要塞，以保护从敦煌到楼兰的交通路线。
从这些烽燧的高度、间距以及其他方面的特点来看，它们最初的功能是传递烽火信号。自从中国的统治扩展到天山以北，并且开辟了途经哈密的一条进出西域的大道，曾经一直使用的那条行经楼兰的道路便废弃了。从那以后，那条历史久远的大道也就远不如从前重要了。但是从烽燧旁垃圾堆里找到的古钱币、古文书等，还可以看出，烽燧所在的那条路线，到了唐代仍有人来往。
根据《后汉书》的记载，我们知道，匈奴人一定劫掠到过塔里木盆地东北角的库尔勒绿洲，这对于居住在楼兰的中国人以及通往楼兰的道路交通安全的威胁应该频繁发生。所以在汉代时，这种燃放烽火的军事警戒设施一定非常重要。库尔勒绿洲位于天山山麓，在这片绿洲的东头，自古至今都是塔里木盆地北部的一条交通大道。这里离焉耆盆地也最近，到焉耆只有半天的路程。从汉代时的匈奴人算起，一直到现在的蒙古人，这里都是游牧民族最好的牧场。无论何时，游牧民族进入塔里木盆地，这里都是最容易到达的地方。
焉耆盆地在南端和接近焉耆城镇的地方逐渐展开，成为一个平缓的盆地。博斯腾湖即位于此。库尔勒绿洲大量的农业灌溉用水以及水量充沛的孔雀河都发源于此。
焉耆现在的居民大部分是蒙古人。大概是这个缘故，现在博斯腾湖边肥沃的土地还未曾大规模地开垦。但是根据中国文献记载，古代焉耆在经济和政治上都占据着重要的地位，情况与今日大不相同。在紧邻博斯腾湖北岸焉耆古都城故址，现在被称为波格达沙尔的地方有许多古代遗迹，就是一个证明。因为当地地下水含有盐质，气候又不如塔里木盆地那样干燥，所以古代建筑几乎已经全都损毁。
不过，第二次探险时，我却在焉耆找到了一个适合考古发掘的地方。1907年12月，我在焉耆发掘清理了一处规模宏大、出土物数量众多的佛教寺院遗址，它们疏疏落落，点缀于天山山麓，一直到博斯腾湖出口北面砾石台地的低洼处。这些遗址排列有序，房屋建筑彼此分开，大小不等，而构造和形式也完全不同。只要多雇用当地民工，开展系统的考古清理工作并不是难事。除受雨雪风沙侵蚀破坏外，所有佛寺遗址都曾遭受过大火的焚毁。在这里获得的古代钱币，年代最晚的是公元9世纪。所以我可以断定，此事与最早传到这里的其他宗教有直接关系。在佛寺大殿内部，以及走廊等流沙堆积比较深厚的地方，我发掘出土了不少保存良好的塑像。佛寺毁坏以后，黏土塑像经过火烧，变得像陶器一样坚硬。在一些穹形的走廊上，我们还发现一些很有趣的壁画，由于遗址掩埋在流沙尘土之中，这些壁画得以幸免大火的焚毁和潮湿空气的侵蚀。以前，这些寺院总有不少的供养和施舍。发掘过程中，还出土了一些木版画以及涂饰富丽的精致木雕。
除木雕精品外，所有出土的工艺美术品的风格，都明显地带有受古印度西北地区流行的古希腊式佛教美术影响痕迹。但是在研究这种美术传入中亚历史的人看来，大多数塑像中最有趣的是模制头部的奇异特征，许多头像的姿态俨然是模仿哥特式的。这种情况，似乎是一种平行发展的结果。尤其令人感到奇怪和稀罕的是，两者的形成过程，几乎可以肯定彼此全无关联。
1907年1月，在第二次探险中，我听到了一个广泛流行于库尔勒和塔里木河以北沙漠绿洲的古老传说：如果人们向南深入沙漠以后，便可以看见那些被流沙掩埋的古城。而在那些沙漠绿洲和塔里木河沿岸，以及从库车和策大雅流下来的河畔之间的丛莽地带，并没有高大的沙丘。但人们对沙埋古城的传说都深信不疑。库尔勒的猎人坚称，他们还曾经见过高大的古城城墙。
这样的传说引起了我的极大关注，并促使我安排一次活动，对库尔勒西南面的英其克河和孔雀河之间的沙漠进行短期探险考察。但直到探险考察结束，根据实际考察结果，我才证实传说的虚妄。我们除了在干涸河床旁边看见一些坟墓和粗陋的牧人房屋，再无他见。我雇用的那些假向导十分自信，他们相信依靠我的“法术”即可就可以发现那些传说中的遗迹和宝藏。后来他们觉得我那种假想的法术敌不过沙漠中的妖魔鬼怪，以至于他们幻想中曾经看见的古城都隐形不见了，并因此而发起愁来。其实，他们不知道，那种所谓的古城是沙漠中形状怪异的沙丘，这应该是常见的事。
1915年4月初，在第三次探险中，我把库尔勒作为各小分队完成任务之后会合休整的地方。会合之后几天，我们又从此地重新踏进了漫漫沙漠，最终抵达喀什。拉尔·辛格的工作仍然是地形测绘。我要求他紧靠着天山行进，在气候条件和时间许可的范围之内，完成天山山脉和天山主峰的测量。我派第二位测量员穆罕默德·亚库普向南渡过孔雀河和英其克河，进而推进到塔里木河，任务是测量莎车附近塔里木河主流河道。
从库尔勒前往喀什的大道长达600英里以上。因为绿洲居民繁衍不绝，人口增多，加上灌溉发达，沿途许多小规模沙漠绿洲中能够得以保存的遗迹已经不多见。而绿洲周围以及各绿洲之间的荒漠又没有充分的流沙堆积可以保存古物，例如库尔勒西边五站路的策大雅沙漠绿洲，我相信即是《汉书》记载的轮台所在地，可是并没有找到什么古代遗迹。在从此地向库车方向行进的路途中，是一片片辽阔的硬土质荒漠。在那里，沿着商道，我却发现了一群庞大的烽燧遗迹。这当然也就证明了古代中国通西域的大道一定与此路相合。
沿着大道，我们到达了库车。库车是除喀什外天山南麓最大一片绿洲。这里耕地面积广阔，灌溉方便，物产丰富。此外，向北翻越天山，就可以进入富庶的准噶尔盆地，向南可以沿着横穿塔克拉玛干沙漠抵达和田。所以，就地理位置而言，库车特别适宜商贸。在政治和文化方面，库车也同样十分重要。因此，库车在历史上常常引起人们的注意。如今，数量众多且分布广泛的寺院以及石窟寺遗迹，都可以反映出古代佛教的兴盛和供养这些寺院的当地民众的富庶。如此看来，库车的重要便无须多言。
库车的大部分遗迹都在距大道不远的地方，所以一向都在人们的注意范围之内。1908年第二次探险时，我才能抽出时间到库车做一次短暂的考察。而在我之前，德、法、俄等国探险队早已先后到过库车，并已做过详尽的发掘。以前装饰在克孜尔、库木吐拉石窟寺的精美壁画，都已经被切割运到柏林。那些探险队获得的古代写本也有极大的价值。写本范围虽然不广，却足以使我们了解到，库车古代的语言和古代吐鲁番盆地所使用的语言一样，都属于印欧语系，尤其和意大利斯拉夫族相近，而非雅利安语。
各国探险队虽然以前已经做了发掘，但还是留给我不少机会，使我在库车绿洲及其附近地区足足忙了三个星期。在阿弗拉兹·古尔的大力帮助下，我们对当地现有的耕地面积，以及散布在绿洲东、南、西三面高低不平的沙漠中的古代遗迹和凡是可以证明以前有人居住过的地方，都做了一次详细的测量。根据遗址发掘获得的古物，我们可以将有人居住的时间上推到佛教时期。而测量的结果更加令人确信，在唐代，库车绿洲的灌溉系统远比现在发达得多。
考察结果表明，作为库车绿洲全部水源的两条河流，从佛教时期以后，水量就已经大为减少。同时我们还发现，和田绿洲的情形有许多方面和库车绿洲十分相似。
5月初，当我从库车动身向西，离开那些青翠美丽的果园，以及那些温和有礼的绿洲居民，心中多少有些不舍。阿弗拉兹·古尔被我派去测绘通往阿克苏的最近的古道。这条路经过大片高低起伏的沙漠，一直到一座荒凉突出的小山以南。我自己则选择了另一条路，以便查访一两处小型的佛教遗址。于是，我经过拜城小盆地，循大路前进。拜城在小山的北边，那里的灌溉水源是从附近天山穆扎特达坂冰川发源并流向库车的一条河流。
经过长途跋涉，我们到达阿克苏绿洲时，塔里木盆地已经是酷热的夏季。在那里，托什干河呈西北—东南流向。而对于河流两岸狭窄的垦殖区能否找到古代遗迹，我并不抱太大希望，因为此地在古代似乎并不怎么重要。现在这里之所以人口众多，是因为后来一种原属于半游牧性质的突厥族部落中不为人知的刀郎人迁徙到此地而不断繁衍。
我们前往巴楚的路程，总计走了六大站地，经过的地方大多是沙漠。沿途最显著的地标性自然景观，是环绕柯坪小绿洲的天山山脉外侧的一些低矮荒山。第二次探险时，我曾于1908年5月横越这些荒山做过一次地形测量。离开此地后，我找到一条已经废弃的驿站路线，并由此判断，这个方向的古道应该是在现在路线的北面，经过现已没有水源且流沙充塞的荒井的地方。而巴楚以外喀什噶尔河终点河床的改道，大约就是古代商道改变路线的直接原因。
在巴楚附近，即位于塔里木河和喀什噶尔河交汇处附近，还有一处刀郎人的居留地。在那里，至今有些处所还是沼泽地。天山南部最后支脉那些孤立的石山，就像岛屿一样耸立在这样的广大平原之中。在现在的大道经过的图木舒克村附近，有两处大型遗址还有一些唐代佛寺遗迹。这些遗址以前我都去过，但因为伯希和与勒柯克教授已在那里搜寻发掘过，所以那里已不再引起我的兴趣。
到达伽师，就接近了喀什绿洲东部。5月初，我又一次回到奇尼巴格，受到英国总领事热情亲切的接待。自从1900年以后，我的中亚探险，都是以他的奇尼巴格作为温暖而可靠的根据地。