В течение своей десятилетней деятельности в Медико-хирургической академии Бэр не мог сам принимать личного участия в экспедициях, снаряжаемых Академией наук, но внимательно следил за этими экспедициями и продолжал живо интересоваться географическими вопросами. По его ходатайству отправлена была экспедиция в северную Сибирь (на Таймырский полуостров) под начальством Миддендорфа, для которого Бэр написал подробную инструкцию; по возвращении Миддендорфа (в 1845 году) зашла речь об учреждении в России Географического общества, необходимого для разработки накопившегося уже обширного материала и для организации новых исследований необъятной Российской империи. Мысль эта была поддержана многими высокопоставленными лицами, и в 1845 году уже утвержден был устав нового общества, с ежегодною правительственною субсидией в 10 тысяч рублей; первым президентом его соблаговолил быть великий князь Константин Николаевич. В деятельности этого общества Бэр принимал выдающееся участие в качестве члена совета, председателя этнографического отдела, а в 1857 году был избран почетным членом общества.

Несмотря на увлечение географическими работами, Бэр все еще не покидал надежды сделать еще что-нибудь по истории развития животных; летом 1845 и 1846 годов он ездил за границу, на южные моря, и работал над анатомией и эмбриологией низших животных в Генуе, Венеции и особенно в Триесте. Он сделал ряд интересных наблюдений, с помощью сопровождавшего его художника снял множество рисунков, собрал большую коллекцию и мечтал уже снова возвратиться всецело к своей излюбленной науке – эмбриологии, которая в России ему решительно не давалась. У него возникло страстное желание покинуть Петербург, перебраться в Германию, и он стал уже хлопотать о каком-нибудь подходящем месте за границей; но срок отпуска прошел, из России приходили письма, в которых его торопили с возвращением, – и Бэр, не окончив начатых работ, должен был вернуться в Петербург, где его ожидала масса разнообразных дел по обеим академиям и по Географическому обществу. К тому же и положение его в Академии наук изменилось: со смертью академика Загорского Бэр был переведен на кафедру сравнительной анатомии и физиологии и должен был взять на себя заведование анатомическим музеем академии. Собранный в Триесте эмбриологический материал так и остался необработанным; последняя попытка Бэра вернуться к эмбриологии осталась без результата.

Зато заведование анатомическим музеем вновь пробудило в нем влечение к антропологии, которою он сильно интересовался еще в Кенигсберге, и особенно к краниологии (учение о человеческом черепе). В 1851 году Бэр представил Академии наук большую статью «О человеке», предназначенную для «Русской фауны» Симашко и переведенную на русский язык.

С 1851 года начинается ряд путешествий Бэра в разные места России, предпринятых с практическими целями и вовлекших Бэра, кроме географических и этнографических исследований, в область прикладной зоологии. Бэр жаловался, что чувствует себя в России мало полезным, поэтому он с охотою взялся за исследования о состоянии русского рыболовства, по идее министра государственных имуществ Киселева. Первая экскурсия состоялась в апреле 1851 года на Чудское озеро и берега Балтийского моря; затем Бэр совершил еще пять поездок в эти же местности в течение 1851 и 1852 годов. Эти-то частые путешествия и заставили его покинуть должность профессора Медико-хирургической академии, несовместимую с такими частыми отлучками. Результаты этих экскурсий вместе с мотивированным проектом упорядочения рыболовства на Чудском озере изложены на русском языке в первом томе «Исследований о состоянии рыболовства в России», изданных министерством государственных имуществ.

В конце 1852 года Дерптский университет праздновал пятидесятилетие своего существования, и Бэр был послан в Дерпт на это торжество в качестве депутата Академии наук. Хотя воспоминания его о Дерпте и были не особенно приятны, но он считал все-таки тамошний университет своей aima mater, единственным светочем своей любимой родины – Эстляндии. Он произнес прочувствованную приветственную речь, а университет отблагодарил своего знаменитого питомца избранием его в свои почетные члены.

С 1853 года начались поездки Бэра на Волгу и Каспийское море, опять-таки для изучения рыболовства. Давно уже раздавались жалобы на плохое состояние рыболовства в бассейне Каспийского моря, на беспорядочное, хищническое ведение этого промысла, столь важного для государственной экономики России. Надлежало исследовать на месте способы рыбной ловли, а также решить различные теоретические вопросы, имеющие отношение к рыбному промыслу. Министр государственных имуществ Киселев решил снарядить экспедицию, которая в течение трех лет должна была изучить эти вопросы. Во главе экспедиции был поставлен Бэр; другими членами ее были Александр Шульц и Николай Яковлевич Данилевский. Шульцу была поручена техническая часть, Данилевскому – статистическая, а Бэру – естественноисторическая.

14 июня 1853 года Бэр выехал в Москву, а оттуда направился в Нижний Новгород, где встретился с Шульцем, выехавшим из Петербурга ранее, чтобы наблюдать нерест рыб на озере Селигер. Частью водою, частью по берегу путешественники направились вдоль Волги к Каспийскому морю; в Самаре к ним присоединился Данилевский. 12 августа экспедиция прибыла в Астрахань, где и остановилась на квартире у купца Сапожникова. Отсюда члены экспедиции сделали многочисленные экскурсии на рыбные ватаги, а также ездили на полуостров Мангышлак, где прожили в укреплении Новопетровск около четырех недель. Зимою Бэр ездил на два месяца в Петербург, но в марте 1854 года он был уже опять на Волге, наблюдал в Сарепте лов некоторых рыб, ездил в Камышин для изучения образования берегов Волги и посетил также калмыцкого князька Тюмена, чтобы посмотреть храм и богослужение калмыков. В августе он был снова в Астрахани, и экспедиция еще раз направилась в Новопетровск. Здесь Бэр занимался драгированием (ловлею животных морского дна), затем посетил прилежащие острова и устье Урала. По возвращении в Астрахань он направился к западным берегам Каспийского моря, посетил важный рыболовный пункт Черный Рынок при устье Терека и побывал на соляных озерах Астраханской губернии. Зимою он опять ездил в Петербург, а весною 1855 года вновь отправился к Каспийскому морю, с намерением посетить на этот раз его южные берега. На почтовом пароходе проехал он до устья Куры и здесь поднялся в лодке вверх по реке до ватаги «Божий промысел», где производится, в особенности, лов осетров. После исследования Куры экспедиция посетила Ленкорань, откуда сделала несколько экскурсий, во время которых Бэр восхищался роскошною растительностью этих стран. Затем еще раз был посещен «Божий промысел», осмотрены окрестности Баку с их нефтяными источниками, после чего Бэр проехал через Шемаху вверх по Куре до озера Гокчайского, богатого рыбой. После трехнедельного пребывания около этого озера и экскурсий в его окрестностях путешественники направились в Тифлис, куда и прибыли в середине октября. В конце декабря Бэр двинулся наконец обратно в Астрахань, причем на пути ему пришлось много натерпеться от холода и разных дорожных приключений; больше месяца пришлось ему ехать до Астрахани, куда он прибыл весьма утомленный и вскоре захворал изнурительной лихорадкой, от которой излечился лишь сильными приемами хинина.

Весною, оправившись от болезни, Бэр совершил поездку для исследования долины Маныча; летом он сопровождал астраханского военного губернатора Васильева в его путешествии по Каспийскому морю; осенью съездил еще раз на Черный Рынок с Ф. В. Овсянниковым, который был командирован в Астрахань для исследований рыбного яда. Наконец, весною 1857 года он возвратился в Петербург, предоставив продолжать исследования по рыболовству Данилевскому и Шульцу; сам он чувствовал себя уже слишком старым для долгих и утомительных странствований на юге и востоке России! Он совершил и после этого несколько путешествий по России, но не столь продолжительных; так, в 1860 году он ездил на Чудское озеро, в 1862 году – на Азовское море (для изучения причин его предполагаемого обмеления), – но все эти поездки были сравнительно кратковременны.