Менделеев пробыл в Тобольске неделю. Съездив в Аремзянку, он попытался вернуться к делам экспедиции — начал разбираться, как на его родине обстоит дело с лесной таксацией. Особого материала не добыл, поскольку тайгу в Сибири рубили кто сколько хотел, что же касается учета запасов, то этим интересовались мало. Он сам скорее, нежели местные власти, мог бы сосчитать количество общих запасов деловой древесины; однако, господа, «вы мне сначала цифирьку дайте!»(это была его любимая фраза при решении любой проблемы). Но никакой статистики обмеров и вырубки тайги в Тобольске, по все видимости, не велось. Вопросы по поводу таксации лесов задавать было некому. Между тем здоровье Менделеева не улучшалось, всё больше мучили кашель и боли в груди. После того как он разыскал могилу отца и заказал ее фотографирование, делать ему в родном городе было нечего, да и экспедиция должна была продолжаться.
Восьмого июля Менделеев уже был в Екатеринбурге, 11-го — в Билимбае, потом успел посетить еще Шайтанский, Верхне- Уфалейский и Кыштымский заводы. Любовался мастерством местных умельцев, разбирался в технологии, собирал образцы бурого железняка. В Миассе у него впервые за долгие годы по-настоящему хлынула горлом кровь. Как в юности. Попытался отлежаться в Златоусте, но болезнь таким образом перехитрить не удалось. Пришлось возвращаться в Боблово. Но и дома он продолжал считать себя действующим членом экспедиции, занимался ее материалами, собирал недостающую статистику — составил письмо-анкету к заводчикам Урала с вопросами относительно численности рабочих и служащих на предприятии, площади приписанной земли, мощности двигателей, объема производства, близости железных дорог и многого другого. Он разослал 27 анкет, и 12 заводчиков добросовестно ответили на все вопросы.
Общая картина горнозаводского производства у него сложилась еще в Екатеринбурге, недостающие данные, включая материалы, добытые коллегами по экспедиции, были подготовлены в течение лета. В августе он закончил докладную записку о поездке на имя Витте и тогда же приступил к написанию фундаментального труда «Уральская железная промышленность в 1899 году». Большая часть книги была написана Менделеевым лично, остальные материалы, предоставленные Вуколовым, Егоровым, Земятченским и Блюмбахом (незаменимый Федор Иванович обработал и изложил результаты магнитных измерений), были им отредактированы. Главные выводы докладной записки и книги детально обосновывали и развивали положения, уже высказанные в документе, поданном Витте в марте.
Оценивая общие запасы уральских лесов, углей, торфа и нефтяных остатков, ученый приходит к выводу, что уральские заводы могут выплавлять 300 миллионов пудов чугуна в год и самостоятельно перерабатывать чугун в конечную продукцию — «до машин включительно». При этом Менделеев выступает не за модернизацию старых мощностей, а за постройку новых предприятий, причем не по западным образцам, а опираясь преимущественно на отечественную металлургическую науку. Для этого он предложил открыть на Урале специальный высший Политехникум с особым вниманием в нем к металлургическим наукам. Возвращаясь к транспортной проблеме, Дмитрий Иванович теперь конкретно указывал, откуда и куда должны следовать уральские железнодорожные линии. Экономические выкладки Менделеева и его товарищей были тесно переплетены с проблемами социального устройства. Они писали, что «неизбежно, необходимо с особой настойчивостью закончить все остатки помещичьего отношения, еще существующего всюду на Урале в виде крестьян, приписанных к заводам»,а также укротить всевластие местной бюрократии, препятствующей возникновению средних и мелких предприятий.
Работа «Уральская железная промышленность в 1899 году», как и всё, что вышло из-под пера Менделеева, в каждой строке была пронизана личным отношением автора, что, с одной стороны, способствовало успеху нового произведения у широкой публики, а с другой — вновь делало ученого личным врагом тех, кто обладал подлинной силой и властью в России. Сторонники монополизма в промышленности и все, кого можно было причислить к помещичьей партии (даром что между собой они были непримиримыми неприятелями), в очередной раз увидели вставшего на их пути старого и совершенно бесстрашного противника. Стрелы в него посыпались со всех сторон, но он знал на что шел: сначала будет много труда, а потом — много неприятностей.
Вслед за уральской командировкой последовала длительная поездка в Париж на Международную выставку 1900 года, куда Дмитрий Иванович, в отличие от Урала, отправился с явной неохотой, уступив лишь настойчивому желанию Витте, назначившего его представителем Министерства финансов на выставке. Кроме того, Менделеев был избран вице-президентом международного жюри выставки по секции химической и фармацевтической промышленности. Годы были уже не те, да и сам азарт, связанный с изучением западных образцов и примеркой их к русской реальности, по-видимому, прошел. У него оставалась одна надежда — на свободный рост и столь же свободное и разумное саморазвитие русской промышленности. Нет, он не стал изоляционистом, просто твердо понимал, что спасение России — только в ней самой.
Согласившись поехать на выставку, Дмитрий Иванович неожиданно для Витте и Ковалевского потребовал отрядить вместе с ним ни много ни мало — 16 сотрудников Главной палаты мер и весов, включая столяров и слесарей. Министр, высоко ценивший своего ученого советника, сначала совершенно опешил, а потом наотрез отказался. Менделеев, не переносивший слова «нет» даже от высоких персон, в ответ заявил не только об отказе представлять министерство на выставке, но и о немедленной отставке. Выручил, как пишет М. Н. Младенцев, Ковалевский, смягчивший сердце министра неожиданным сравнением. «Если бы у вас, Сергей Юльевич, — спросил он у Витте, — была любимая женщина и попросила у вас шестнадцать аршин дорогой материи, что бы вы сказали?» — «Вероятно, согласился бы». — «Ну так вот, Сергей Юльевич, наша общая с вами любимая женщина — Дмитрий Иванович Менделеев — просит командировать на Парижскую выставку шестнадцать лиц. Уступим ему». И Витте согласился. В помощь Менделееву Министерство финансов отрядило его одаренного ученика, будущего преемника на посту руководителя Палаты Д. П. Коновалова.
Между тем выставка, на которую Дмитрий Иванович отправился без большой охоты, при знакомстве с ней не могла не вызвать его интереса. Дело было не только в том, что грандиозная Всемирная выставка (51 миллион посетителей за 210 дней работы), подводившая итоги XIX столетия, впервые стала местом бенефиса русской творческой мысли. Благодаря особым отношениям, установившимся к тому времени между Российской империей и Французской республикой, для русской экспозиции была выделена наибольшая, по сравнению с другими участниками, территория, на которой воздвигнут огромный ажурный павильон из чугунного литья. Скованная устаревшими экономическими отношениями и темнотой огромной части населения, задавленная бюрократией Россия поразила французов масштабами своих реализованных (!) проектов. Главным экспонатом была изобретательно исполненная экспозиция, посвященная Сибирской железной дороге протяженностью 4865 верст. Среди стендов, рассказывающих о сооружении магистрали, стоял настоящий скорый поезд. Посетители могли занять место в любом вагоне и «проследовать» из Челябинска до Владивостока. По мере «движения» за окнами поезда «разворачивались» реальные пейзажи, открывались виды на города, села, рудники и заводы. Когда поезд «останавливался», публика оказывалась у входа в китайский отдел выставки.
Сибирская железная дорога была удостоена высшей награды — Grand Prix. Железнодорожный мост через Енисей — уникальное инженерное сооружение — был отдельно награжден (вместе с Эйфелевой башней) золотой медалью выставки. Всего Россия получила здесь 1589 наград, в том числе 212 высших, 370 золотых медалей, 436 серебряных, 347 бронзовых и 224 почетных отзыва. Газета «Liberte» под заголовком «Промышленная Россия в концерте народов» писала: «Мы находимся еще под влиянием чувства удивления и восхищения, испытанного нами при посещении русского отдела. В течение немногих лет русская промышленность и торговля приняли такое развитие, которое поражает всех тех, кто имеет возможность составить себе понятие о пути, пройденном в столь короткий срок. Развитие это до такой степени крупное, что наводит на множество размышлений». Это не могло не радовать Менделеева, хотя он заранее знал практически обо всех главных русских экспонатах. Еще в начале апреля, до отъезда в Париж, в «Петербургской газете» была опубликована беседа с ним об открывшейся Всемирной выставке. Заголовок публикации — «Торжество русской промышленности» — говорит сам за себя.
