С августа 1899 года Корнилов служил в должности старшего адъютанта штаба Туркестанского военного округа. На этом посту ему была поручена одна из крупнейших разведывательных операций, проведенных в русской армии на рубеже веков, — составление «стратегического очерка» Восточного Туркменистана (Кашгарии). Согласуя работу с российским консулом Н.Ф. Петровским, Корнилов в течение семи месяцев предпринял масштабное исследование слабо изученного до этого времени региона, в котором пересекались интересы Российской и Британской империй. Прежде всего его интересовал военный потенциал края — состояние и численность гарнизонов местных крепостей, наличие и качество дорог и источников воды, переправы через реки, потенциальные места стоянок войск, наличие провианта и фуража, умонастроения и боевые качества населяющих край народов. Нарядившись купцом и ничем не выделяясь из толпы местных жителей благодаря внешности и блестящему знанию языков, русский офицер собирал материалы для масштабного (500 страниц) исследования «Кашгария, или Восточный Туркестан», которое и по сей день не утратило научного значения. Некоторые регионы, например иранский Дашти-Наумед (Степь Отчаяния), были описаны Корниловым впервые — до него там не бывал ни один европеец. Научные заслуги офицера Императорское Географическое общество оценило малой серебряной медалью.
Во время Кашгарской экспедиции уже во второй раз дали себя знать качества Корнилова, которые затем сопровождали его всю жизнь, — самостоятельность (часто на грани своеволия), умение брать на себя ответственность, нетерпимость по отношению к тем, кто мешает работать. Когда русский консул Н.Ф. Петровский упрекнул Корнилова в том, что собранная им информация недостоверна, офицер подал рапорт с просьбой уволить его от дальнейшей работы и объяснил мотивы своего поступка: «Меня вынудили к этому не тягость службы, не боязнь ответственности. От службы, какова бы она ни была, я никогда не уклонялся, ответственность, как бы тяжела она ни была, никогда меня не пугала… Меня вынудило просить об отчислении искреннее убеждение, что дальнейшее мое пребывание здесь не принесет никакой пользы делу… Взгляды Петровского и мои в данном вопросе расходятся диаметрально».
Этот конфликт все же удалось уладить миром, и по возвращении в Ташкент 31-летний Корнилов получил чин Генерального штаба подполковника (6 декабря 1901 года), первый орден Святого Станислава 3-й степени и первую иностранную награду — бухарский орден Золотой Звезды 3-й степени. В течение года офицер-генштабист отбывал цензовое командование ротой в 1-м Туркестанском стрелковом батальоне. Удачно выполненное задание повлекло за собой новое — под видом ученого-географа Корнилову предстояло провести рекогносцировку пограничной полосы «в сфере областей Персии, Афганистана, Британской Индии и России». В результате этой командировки Корнилов пришел к выводу о том, что Великобритания намерена расширять свое влияние в этом регионе, и границы России там необходимо укреплять. По итогам экспедиции Корнилов был удостоен орденов Святой Анны 3-й степени и Святого Станислава 2-й степени. В ноябре 1903 года Лавр Георгиевич предпринял служебную поездку в еще более отдаленные края — в Индию. Но эта командировка была уже вполне официальной и на фоне предыдущих могла показаться отдыхом — английские офицеры знакомили Корнилова с организацией Индо-Британской армии и с оборонительной линией по реке Инд.
Находясь в Пешаваре, Корнилов узнал о начале Русско-японской войны. По возвращении в Россию и сдаче отчета о командировке офицеру сообщили, что ему предстоит перевод в Петербург, на должность столоначальника Главного штаба. Но деятельная натура Корнилова не захотела мириться со штабной рутиной: он начал засыпать начальство просьбами отправить его на фронт и в конце концов получил должность штаб-офицера при управлении 1-й стрелковой бригады. В декабре 1904 года Сводно-стрелковый корпус, в который входила эта бригада, прибыл на Маньчжурский фронт.
Бригада Корнилова приняла участие в сражении под Сандепу и Мукденских боях января—февраля 1905 года. До сих пор не имевший случая попробовать себя в настоящей схватке, Лавр Георгиевич показал себя отчаянным храбрецом. 25 февраля 1905-го, когда 1-й, 2-й и 3-й стрелковые полки были окружены превосходящими силами японцев, подполковник Корнилов под шквальным огнем, с тяжелым боем вывел бригаду из опасного положения, сохранив при этом все знамена, орудия и пулеметы. Доблесть офицера в бою была отмечена высокими наградами — орденом Святого Георгия 4-й степени (8 сентября 1905 года), мечами к ранее полученному ордену Святого Станислава 2-й степени, Золотым оружием «За храбрость» (9 мая 1907 года) и чином Генерального штаба полковника (26 декабря 1905 года). Таким образом, Корнилов стал «дважды потомственным дворянином» — по ордену Святого Георгия и по чину
По возвращении в Петербург Корнилов получил должность делопроизводителя Первого отделения 2-го обер-квартирмейстера Главного управления Генерального штаба (ГУГШ). Он вел отдел «иностранной азиатской статистики» и курировал разведработу в южных военных округах России. В это время Корнилов находился в постоянном контакте с генштабистами, пытавшимися реформировать русскую армию, — Ф.Ф. Палицыным, М.В. Алексеевым, И.П. Романовским, С.Л. Марковым. Как вспоминал современник, «полковник Корнилов принадлежал к числу главных участников этой небольшой, вполне лояльной группы молодых военных деятелей, горячих, искренних, беспокойных новаторов, проникнутых любовью к своему ремеслу, пламенных патриотов по духу, прогрессистов по убеждениям». В частных беседах «Корнилов подвергал весьма суровой оценке и общий порядок государственного управления, и в борьбе самодержавия с представительным учреждением, в лице Думы, находился, бесспорно, на стороне последней».
И все же штабная служба тяготила Корнилова. В конце концов он подал рапорт, где говорилось: «Вследствие отсутствия работы я не считаю свое дальнейшее пребывание в Управлении Генерального штаба полезным для Родины и прошу дать мне другое назначение». Иной мог бы поплатиться за свою дерзость, но молодому полковнику-герою рапорт, что называется, сошел с рук. Новой должностью Корнилова стал ответственный и важный пост военного агента (атташе) в Китае — там Лавр Георгиевич провел 1907—1910 годы. Завершил свою военно-дипломатическую карьеру он огромным (6 тысяч верст) путешествием по маршруту Китай — Монголия — Восточный Туркестан и обширным сообщением «Военные реформы в Китае и их значение для России», зачитанным в Главном штабе.
24 февраля 1911 года Лавр Георгиевич вступил в должность командира 8-го пехотного Эстляндского полка, расквартированного в польской крепости Новогеоргиевск (ныне Модлин, Польша). Но на этом посту Корнилов задержался буквально на несколько месяцев. Дело в том, что генерал-лейтенант
186 Е.И. Мартынов предложил ему должность начальника 2-го отряда Заамурского округа Отдельного корпуса Пограничной стражи, входившего в структуру Министерства финансов. По численности отряд примерно равнялся дивизии и состоял из 3-го и 4-го пограничных Заамурских пехотных и 1-го, 2-го и 5-го пограничных Заамурских конных полков. Штаб округа размещался в Харбине, оклад составлял 14 тысяч рублей в год, служить предстояло в хорошо знакомых и любимых Корниловым местах, поэтому он согласился на перевод и 26 декабря 1911 года был произведен в чин генерал-майора.
