Первые два года заключения Морозов провел в Алексеевском равелине Петропавловской крепости. Кормили впроголодь. Из-за неправильного питания он пережил три приступа цинги, но со временем научился бороться с этим недугом: он выдернул старый ржавый гвоздь из стола, настаивал его в воде и пил эту «микстуру».

Но тут подоспела новая неприятность. В камере было очень холодно и сыро. Стены ее были покрыты плесенью, по которой сочилась вода (камера выходила окном на Неву, а стекла не было). Поэтому нет ничего удивительного, что он заболел туберкулезом. Тюремный врач ждал его смерти со дня на день. Но Морозов выжил. Уже после тюрьмы на обследовании были обнаружены два больших рубца в легких. Все посчитали это за чудо. Но чуда не было. Морозов, исходя из своего представления о причине болезни, разработал доступный ему в этих условиях способ лечения.

В 1884 году, когда в живых из узников Алексеевского равелина почти никого не осталось, их перевели в новую, построенную по последнему слову пенитенциарной (тюремной) науки тюрьму, построенную в Шлиссельбургской крепости. По сравнению с Алексеевским равелином это был курорт.

На первых порах, пока не выработался специфический режим, здесь были свои сложности. Но со временем жизнь вошла в свое русло. Многие вопросы внутреннего распорядка были отданы на решение самих заключенных: ежедневное меню, очередность прогулок и формирование пар для этого, режим работы в мастерских, в саду и огороде. Со временем в тюрьме была создана прекрасная библиотека, большая часть книг в которой были научного содержания. Книги были из конфискованных полицией библиотек, а часть была куплена на деньги заключенных, заработанные в мастерских.

Но главным был так называемый «шлиссельбургский университет». Совместными усилиями заключенные организовали чтение лекций по тем предметам, в которых каждый был силен. Благо практически все были недоучившимися студентами.

Здесь у Морозова появилась возможность заняться научной работой. Когда 28 октября (10 ноября) 1905 года Н. А. Морозов был освобожден, он вынес с собой двадцать шесть томов научных рукописей по различным отраслям знания.

Из тюрьмы он вышел совершенно больным человеком. Обследовавший его консилиум врачей вынес свой вердикт: он может рассчитывать максимум лет на пять жизни при условии полного соблюдения предписанного весьма строгого режима.

Все так бы и было, и врачи оказались бы правы. Но соблюдать режим не давали многочисленные его почитатели, устраивавшие бесконечные банкеты в его честь. Ни о каком соблюдении рекомендаций врачей не могло быть и речи, а самочувствие при этом только улучшалось. Стало ясным, что надо жить, как живешь, и он прожил еще сорок лет.

В 1907 году Н. А. Морозов издал книгу «Периодические системы строения вещества», написанную в основном в 90-х годах прошлого века, в которой он развивал мысль о сложном строении атомов и этим обосновывал сущность периодического закона строения химических элементов. В ней он отстаивал предположение о возможности разложения атома, которое в то время большинству физиков и химиков казалось неубедительным, так как для этого утверждения еще не было достаточных экспериментальных доказательств. По представлению Д. И. Менделеева за эту работу ему была присуждена ученая степень доктора химии honoris causa Петербургского университета.

В 1911 году его осудили на один год заключения за стихи, напечатанные в сборнике «Звездные песни». В исполнение этого приговора он был заключен в Двинскую крепость, где написал целый ряд научных и литературных работ.

Когда результаты его научных работ стали известны обществу, Н. А. Морозов был избран членом Русского физико-химического общества, Русского астрономического общества, Московского общества любителей естествознания, антропологии и этнографии, профессором аналитической химии в Высшей вольной школе П. Ф. Лесгафта, постоянным членом Французского астрономического общества (Societe astronomique de France) и постоянным членом Британского астрономического общества (British astronomical association), председателем Русского общества любителей мироведения, почетным членом Московского общества испытателей природы.

Ученый вел большую лекционную работу в различных городах России и за границей, читал лекции по химии, астрономии и воздухоплаванию.

Кстати, Н. А. Морозов был одним из пионеров научного воздухоплавания в России, получил звание пилота, был председателем комиссии научных полетов, читал лекции о научном и культурном значении авиации, сам не раз летал на первых аэростатах и самолетах. Был избран действительным членом, а в 1917 г. заместителем председателя Всероссийского аэроклуба. И это в 60 лет!

Во время первой мировой войны, в 1915 году, Н. А. Морозов отправился на фронт в Польшу и здесь, на передовых позициях, в качестве делегата Всероссийского земского союза оказывал активную помощь больным и раненым. Свои воспоминания и мысли о войне он отразил в книге очерков «На войне», изданной в 1916 году.

После революции и до самой своей смерти он был директором и заведующим астрономическим отделением Петроградского научного института имени П. Ф. Лесгафта, который создал на базе Санкт-Петербургской биологической лаборатории, где он работал по приглашению основателя этой лаборатории П. Ф. Лесгафта после выхода из Шлиссельбургской крепости.

В 1923 году постановлением Совнаркома СССР за заслуги перед революцией и наукой его родовое имение Борки было передано ему в пожизненное пользование. Через восемь лет после этого он передал в ведение Академии наук СССР большую часть своего имения, где был организован Дом труда и отдыха Академии наук СССР. А когда приняли решение о создании Рыбинского водохранилища, на берегу которого должно было оказаться имение Морозова, по его инициативе в Борках была создана Верхне-Волжская база Академии наук СССР, и Н. А. Морозова избрали ее почетным председателем.

В 1932 году он был избран почетным членом Академии наук СССР. Его научная деятельность была отмечена тремя орденами, два из которых были орденами Ленина. Совет народных комиссаров СССР учредил стипендии имени Н. А. Морозова по астрономии, физике и химии. Он был избран членом Ученого совета Института истории естествознания АН СССР.

В последние годы жизни он работал над фундаментальным трудом «Теоретические основы геофизики и метеорологии», в котором показал, что воздействие Галактики на метеорологические и геофизические процессы Земли имеет закономерный характер и очень велико. (Работа не издана до сих пор.)

В конце 1944 года, будучи уже 90-летним стариком, он прислал секретарю Химического отделения АН СССР С. И. Вольфковичу такое письмо: «… У меня тотчас после открытия циклотронов появился проект новой работы, но я по уши был погружен последние годы в геофизические соображения и не знаю, когда освобожусь от большого моего теперешнего труда «Основы теоретической геофизики». Но, несомненно, через год или около этого наступит и для меня возможность приняться и за циклотронные явления, и я не премину это сделать, если другие исследователи не сделают выводов, представляющихся моему воображению, ранее, чем я успею освободиться от своих современных геофизических и метеорологических работ».

Свой жизненный путь он закончил 30 июля 1946 года там же, где и родился, в Борках. Его похоронили рядом с домом, где он родился и жил, а в самом доме открыли его мемориальный музей под эгидой АН СССР.

Теперь благодаря издательству «Крафт» мы можем познакомиться с одним из самых интересных трудов Н. А. Морозова, «Историей человечества в естественно-научном освещении». Этот труд составляет более 5 тысяч страниц, ученый отдал ему более сорока лет жизни. Работа больше известна под названием «Христос», как предложили ее назвать при первом издании в 30-х годах, для лучшей продажи. В этой работе Морозов на основании различных научных методов дает новую периодизацию древней и средневековой истории.