Так было положено начало целому ряду экспедиций, совершавшихся почти без перерыва из года в год и принёсших Арсеньеву заслуженную славу. Все они были довольно продолжительными и необычайно трудными. Вот как писал о них сам Арсеньев одному из своих знакомых: «Четыре раза я погибал с голоду. Один раз съели кожу, другой раз набивали желудок морской капустой, ели ракушки. Последняя голодовка была самой ужасной. Она длилась 21 день. Вы помните мою любимую собаку Альпу — мы её съели в припадке голода и этим спаслись от смерти. Три раза я тонул, дважды подвергался нападению диких зверей (тигр и медведь). Глубокие снега едва не погубили весь отряд… Подряд 76 дней мы шли на лыжах и тащили за собой нарты…»

Что же касается результатов хотя бы первых трёх экспедиций (1906—1910), то они поистине поразительны. Так, в экспедиции 1906 года хребет Сихотэ-Алинь был пересечён по четырём направлениям и была составлена подробная карта обследованного района с нанесением рельефа и всех населённых пунктов, а кроме того, велись постоянные метеонаблюдения и описания рельефа, флоры и фауны, собирались коллекции мхов, водорослей и лишайников, шляпных грибов и грибков-паразитов. Большая часть этих коллекций послужила хорошим подспорьем при создании атласов, таких, как «Флора Маньчжурии», изданного Петербургским ботаническим садом, или «Русского микологического гербария», который готовил к выпуску В. Л. Комаров, будущий президент Академии наук СССР.

Весь зоологический материал (60 птиц, 50 земноводных, 400 рыб и 500 насекомых) был отправлен в Зоологический музей Академии наук. Экспедиция собрала также 50 образцов различных горных пород.

Но и это было не все. В маршрутах Арсеньев занимался археологическими раскопками старинных городищ и укреплений в районе залива Ольги. Найденные там предметы пополнили запасники Русского музея в Петербурге.

Целью экспедиции 1907 года было обследование горного района Сихотэ-Алиня между 45—47° с. ш. Работы продолжались семь месяцев и дали материал для написания «Краткого военно-географического и военно-статистического очерка Уссурийского края», опубликованного Арсеньевым в Хабаровске.

И наконец, задача экспедиции 1908—1910 годов — всестороннее обследование той части Уссурийского края, которая протянулась с запада на восток от нижнего течения Амура до пролива Невельского. Частью этой экспедиции, продолжавшейся 19 месяцев, было отыскание кратчайшего летнего пути от Хабаровска до Императорской (в наше время Советской) Гавани. Насколько она была трудна, можно судить хотя бы по тому, что к её окончанию в отряде Арсеньева осталось только три человека из шестнадцати, остальные выбыли по болезни и другим причинам.

Отчёт об экспедиции был помещён в газете «Приамурье» 10 апреля 1910 года, где имя Арсеньева ставилось в один ряд с именами Н. М. Пржевальского и П. Н. Козлова.

Октябрьскую революцию Арсеньев встретил словами: «Революция для всех, в том числе и для меня!» В этой фразе он весь: гражданин и патриот, работающий не за страх, а за совесть, не за вознаграждения и похвалы, а по внутреннему убеждению.