Как географ и этнограф в 1899 году Л. Г. Корнилов обследует район Кушки в направлении на Герат и Мейман. Затем полтора года, невзирая на невообразимые лишения, изучает Кашгарию. С поручиком Кирилловым и несколькими казаками он проходит вдоль и поперек выжженную солнцем страну, нанося на карту извилины дорог, русла рек, колодцы и т. д. Возвратившись из полной опасностей и лишений экспедиции, Корнилов пишет и издает книгу «Кашгария или Восточный Туркестан», равную по научной ценности трудам знаменитого путешественника генерала Н. М. Пржевальского. Позже на протяжении месяцев занимается исследованием и описанием областей Восточной Персии – Хоростана и Сеистана, куда до него не проникал еще ни один европеец. В 1901 году Л. Г. Корнилов отправляется в новое опасное путешествие и проходит неисследованную до него и остававшуюся белым пятном на карте Персии «Степь Отчаяния» – Дашти-Наумед. Ни один путешественник до той поры не вернулся оттуда. В течение 7 месяцев Корнилов с двумя казаками и двумя туркменами, исходив «Степь», наносит на карту дороги, караванные пути, развалины древних городов, изучает нравы местных кочующих племен.
В Ташкенте Лавр Георгиевич женится на Таисии Владимировне Марковиной и везет молодую жену в свадебное путешествие… в пустыню – в очередную служебную поездку! По дороге вдруг выясняется, что новобрачная потеряла свое обручальное кольцо. Л. Г. Корнилов поворачивает караван обратно и после долгих поисков, пройдя много верст, находит кольцо в безбрежной песчаной пустыне! (Оказалось, на последней остановке при умывании кольцо соскользнуло с пальца жены.)
С 1902 года подполковнику Л. Г. Корнилову поручается редактирование секретного издания Штаба Туркестанского военного округа под названием «Сведения, касающиеся стран, сопредельных с Туркестанским военным округом», где помещаются отчеты о некоторых из его экспедиций.
Заглянем в послужной список Лавра Георгиевича: в течение года он командует ротой. С 11 августа 1899 года – помощник старшего адъютанта Штаба Туркестанского военного округа; с 19 октября 1901-го – штаб-офицер для поручений при Штабе Туркестанского военного округа; с 13 июня 1904 года – столоначальник Главного штаба. В 1903 году Л. Г. Корнилов отправляется в Индию для изучения местных языков, нравов и обычаев. Русско-Японская война застает его в Белуджистане. После долгих хлопот, 30 сентября 1904 года Корнилов получает разрешение перейти в Действующую Армию, в штаб 1-й стрелковой бригады, с которой и участвует в боях под Сандепу, Мукденом и Телином.
Ученый и этнограф, Л. Г. Корнилов блестяще выдерживает и офицерский экзамен на прочность, устроенный ему судьбой в боях с японцами. При отходе от Мукдена его ослабленная потерями бригада остается в арьергарде, обеспечивая отход 2-й Маньчжурской армии. У деревни Вазые бригада попадает в окружение. Ночью Корнилов воодушевляет подчиненных и ведет их в штыковую атаку, внезапным ударом обращая японцев в бегство. Плотное кольцо врага разорвано, и считавшаяся уже погибшей бригада присоединяется к армии. Наградой Лавру Георгиевичу был орден Святого Георгия IV-й степени. Высочайший приказ так описывает его подвиг: