В 1873 году Миклухо-Маклай посетил Филиппины и Индонезию, а уже в следующем году побывал на юго-западном берегу Новой Гвинеи. В 1874-1875 годах он вновь дважды путешествовал по полуострову Малакка, изучая местные племена сакаев и семангов. В 1876 году совершил путешествие в Западную Микронезию (острова Океании), а также Северную Меланезию (посетив, различные островные группы в Тихом океане). 1876 и 1877 годах он снова побывал на Берегу Маклая. Отсюда он хотел вернуться назад в Россию, однако из-за тяжелой болезни путешественник вынужден был поселиться в австралийском Сиднее, где проживал до 1882 года. Недалеко от Сиднея Николай основал первую в Австралии биологическую станцию. В этот же период своей жизни он совершил поездку по островам Меланезии (1879), а также осмотрел южный берег Новой Гвинеи (1880), а спустя год – в 1881 он второй раз побывал на южном побережье Новой Гвинеи.

Рисунок Миклухо-Маклая.
Любопытным представляется тот факт, что Миклухо-Маклай занимался подготовкой российского протектората над папуасами. Он несколько раз осуществлял экспедицию в Новую Гвинею, составив так называемый «проект развития Берега Маклая». Его проект предусматривал сохранение уклада жизни папуасов, но одновременно с этим декларировал достижение более высокой ступени самоуправления на основе уже имеющихся местных обычаев. При этом Берег Маклая, по его планам, должен был получить протекторат Российской империи, став также одним из пунктов базирования российского флота. Но его проект оказался неосуществимым. К моменту третьего путешествия в Новую Гвинею большинство его друзей среди папуасов, включая Туя, уже умерли, одновременно с этим жители деревень погрязли в междоусобных конфликтах, а офицеры русского флота, которые изучили местные условия, сделали заключение о том, что местное побережье не подходит для размещения военных кораблей. А уже в 1885 году Новую Гвинею разделили между собой Великобритания и Германия. Таким образом, вопрос о возможности реализации российского протектората над этой территорией был закрыт окончательно.

Миклухо-Маклай вернулся на родину после длительного отсутствия в 1882 году. После возвращения в Россию он прочел некоторое количество публичных докладов о своих путешествиях перед членами Географического общества. За его исследования общество любителей естествознания, антропологии и этнографии присудило Николаю золотую медаль. Посетив затем европейские столицы – Берлин, Лондон и Париж, он знакомил публику с результатами своих поездок и проведенных исследований. Затем он вновь отправился в Австралию, побывав по пути уже в третий раз на Берегу Маклая, это произошло в 1883 году.

С 1884 по 1886 годы путешественник жил в Сиднее, а в 1886 году снова вернулся на родину. Все это время он тяжело болел, но при этом продолжал заниматься подготовкой к публикации своих научных материалов и дневников. В том же 1886 году он передал Академии наук в Петербурге все собранные им с 1870 по 1885 год этнографические коллекции. Сегодня эти коллекции можно увидеть в Музее антропологии и этнографии в Санкт-Петербурге.

Вернувшийся в Петербург путешественник сильно изменился. Как отмечали знающие его люди, 40-летний еще молодой ученый резко одряхлел, ослаб, его волосы стали седыми. Вновь проявили себя боли в челюсти, которые усилились в феврале 1887 году, появилась опухоль. Врачи не могли поставить ему диагноз и не могли определить причину болезни. Лишь во второй половине XX века медики сумели снять завесу тайны с этого вопроса. Этнографа погубил рак с локализацией в области правого нижнечелюстного канала. Ровно 130 лет назад 14 апреля 1888 года (2 апреля по старому стилю) Николай Николаевич Миклухо-Маклай скончался, ему был всего 41 год. Похоронен путешественник был на Волковском кладбище в Петербурге.