פאלאס נסע ברחבי הרפובליקה ההולנדית וללונדון, והגדיל את הידע הרפואי והכירורגי שלו. לאחר מכן הוא התיישב בהאג, ושיטת מיון עולם החי החדשה שלו זכתה לשבחים על ידי ז'ורז' קיווייה. פאלאס כתב את הספר Miscellanea Zoologica (1766), שכלל תיאורים של כמה בעלי חוליות חדשים למדע שגילה באוספים של המוזיאון ההולנדי. מסע שתכנן לאפריקה הדרומית ולהודו המזרחית בוטל כשאביו קרא לו חזרה לברלין. שם, הוא החל לעבוד על סדרת ה-Spicilegia Zoologica שלו (1767–1780).
פאלאס התיישב בסנט פטרסבורג, הפך לחביבה של יקטרינה השנייה ולימד את הדוכסים הגדולים אלכסנדר וקונסטנטיןתולדות הטבע. הוא קיבל לידיו הצמחים שנאספו בידי חוקרי טבע אחרים כדי ליצור את Flora Rossica (1784–1815) על הפלורה הרוסית, והחל לעבוד על הספר Zoographica Rosso-Asiatica שלו (1811–1831), זואוגרפיה של רוסיה ואסיה. הוא גם פרסם דיווח על מסעותיו של יוהאן אנטון גולדנסטאט בקווקז. הקיסרית קנתה את אוסף הטבע הגדול של פאלאס תמורת 2,000 רובל, 500 יותר מהמחיר המבוקש שלו, ואיפשרה לו לשמור אותו לכל חייו. בתקופה זו פאלאס עזר לתכנן את משלחת מולובסקי, אשר בוטלה באוקטובר 1787.
בין השנים 1793 ל-1794 הוביל פאלאס משלחת שנייה לדרום רוסיה, וביקר בחצי האי קרים ובים השחור. הוא היה מלווה בבתו (מאשתו הראשונה שמתה ב-1782) ובאשתו החדשה, אמנית, משרתים וליווי צבאי. בפברואר 1793 הם נסעו לסראטוב ולאחר מכן במורד הנהר לצאריצין. הם חקרו את הארץ מזרחה, ובאוגוסט נסעו לאורך גדות הים הכספי ואל הרי הקווקז. בספטמבר הם נסעו לחצי האי קרים, ונשארו לחורף בסימפרופול. פאלאס בילה את תחילת 1794 בחקר לכיוון דרום-מזרח, וביולי נסע במעלה עמק הדנייפר, והגיע חזרה לסנט פטרסבורג בספטמבר. פאלאס מסר את תיאור המסע שלו ב-P. S. Pallas Bemerkungen auf einer Reise in die Südlichen Statthalterschaften des Russischen Reichs (1799–1801). יקתרינה השנייה נתנה לו אחוזה גדולה בסימפרופול, שם התגורר פאלאס עד מות אשתו השנייה ב-1810. לאחר מכן הוא קיבל אישור לעזוב את רוסיה על ידי הקיסר אלכסנדר, וחזר לברלין, שם מת בשנה שלאחר מכן. קברו נשמר ב- Friedhof I der Jerusalems- und Neuen Kirchengemeinde הפרוטסטנטי (בית קברות מס' 1 של הקהילות של הכנסייה של ירושלים והקתדרלה הגרמנית) בקרויצברג ברלין.
בשנת 1809 הוא הפך לחבר שותף במכון המלכותי של הולנד .[1]
פאלאסייט
בשנת 1772 הוצג לפאלאס גוש מתכת במשקל 680 ק"ג שנמצא ליד קרסנויארסק. פאלאס דאג להעבירו לסנט פטרסבורג. ניתוח מאוחר יותר של המתכת הראה שמדובר בסוג חדש של מטאוריט מאבן-ברזל. סוג חדש זה של מטאוריט נקרא פאלאסייט (אנ') על שמו; המטאוריט עצמו נקרא קרסנוג'רסק או לפעמים ברזל פאלאס (השם שניתן לו על ידי ארנסט קלדני ב-1794).
הנצחה
מספר בעלי חיים תוארו על ידי פאלאס, ושם משפחתו נכלל בשמותיהם העממיים באנגלית, ביניהם:
רחובות בברלין וקסטרופ-ראוסל נקראים Pallasstraße. פאלאסובקה, עיר במחוז וולגוגרד, נקראת על שמו, וניצבת שם אנדרטה לכבודו.
אסטרואיד נקרא על שמו: 21087 Petsimpallas. אסטרונום בלגי, אריק אלסט בחר בשם "סרפול 26851" לאסטרואיד מכיוון שבכתביו של פאלאס, הוא הזכיר את חיבתו לעיר סרפול שברוסיה.
^ 12Beolens, Bo; Watkins, Michael; Grayson, Michael (2011). The Eponym Dictionary of Reptiles. Baltimore: Johns Hopkins University Press. xiii + 296 pp. מסת"ב 978-1-4214-0135-5. ("Pallas", p. 199).