穆晋升为少将，但由于疾病再次退役。1846年，内政部任命他为图拉州军政总督。他在任内致力于发展当地农业，并上书尼古拉一世建议其废除农奴制度。尼古拉没有接受其请求，但此后他认为穆拉维约夫是“自由和民主派”。1847年9月5日，穆被任命为伊尔库茨克和东西伯利亚总督。在此期间，他不顾俄国外交部的反对，冒着与中国清朝政府决裂的危险，在黑龙江流域展开了一系列的军事探险活动。同时，他在西伯利亚各民族中强制推行俄语教育，并使用流放犯对黑龙江以北各地加以开拓。1854年5月，他率领一支有77艘船、筏组成的舰队直航黑龙江