В Туркестане Лавру Георгиевичу было мало рутинной военной службы, он занимался самообразованием, просвещением солдат, изучением восточных языков. Его неуемная энергия и настойчивый характер не позволяли оставаться в поручиках, и он подал рапорт на поступление в Академию Генерального штаба.
В 1895 году, блестяще сдав вступительные экзамены, Корнилов зачисляется слушателем Николаевской академии Генерального штаба. За время учебы в Академии у него произошли изменения в личной жизни. В 1896 году он женился на дочери титулярного советника Таисии Владимировне Марковиной, а через год у них родилась дочь Наталья>11. В 1898 году, окончив Академию с Малой серебряной медалью, Корнилов досрочно получил чин капитана и вновь отправился служить в Туркестанский военный округ.
С 1898 по 1904 год он служил в Туркестане помощником старшего адъютанта штаба округа, а затем – штаб-офицером для поручений при штабе. Как и везде, молодому капитану не сиделось в штабах, и он предложил командованию округа провести разведывательно-исследовательскую экспедицию по Восточному Туркестану (Кашгарии) и Афганистану.
Корнилов вспомнил, как он, переодевшись туркменом (туркменский язык он знал в совершенстве) вначале провел рекогносцировку британской крепости Дейдади в Афганистане. Затем под видом купца совершил длительную экспедицию по Кашгарии. Он изучал сопредельные с Российским Туркестаном края, знакомился с китайскими чиновниками и предпринимателями, изучал новые языки, одновременно налаживая агентурную сеть.
Все теперь знают Корнилова как военачальника, а ведь известность он приобрел как военный разведчик, географ и исследователь. Свои исследования он описал в книге «Кашгария, или Восточный Туркестан», выпущенной в 1901 году в Ташкенте. Этот труд был оценен как русскими, так и британскими специалистами, внимательно следившими за продвижениями русских в этом регионе. За эти экспедиции он был награжден орденом Святого Станислава 3-й степени.
И вот новая экспедиция отряда русских разведчиков под командованием капитана Корнилова по Восточной Персии, еще одному белому пятну на картах, известному, как Степь Отчаяния. Здесь, на Дону и в Кубани, нужно было сражаться с превосходящими по численностями отрядами большевиков, а там шла борьба с бесконечными песками, пронизывающим жарким ветром и обжигающими солнечными лучами. Все путешественники, пытавшиеся прежде изучить этот опасный район, погибали от нестерпимой жары, голода и жажды. Британские разведчики обходили этот район стороной, только русские могли тягаться с «отчаянной степью». Результатом похода капитана Корнилова стал богатейший географический, этнографический и военный материал, который Лавр Георгиевич широко использовал в своих очерках, публиковавшихся в Ташкенте и Санкт-Петербурге. В них он сделал выводы, что Великобритания намерена расширять свое влияние в этом регионе и границы России там необходимо укреплять. По итогам экспедиции Корнилова по Восточной Персии он был удостоен орденов Святой Анны 3-й степени и Святого Станислава 2-й степени.