Po siedmiu latach, w 1869 roku pozwolono mu udać się do Petersburga, а potem na Ukrainę, aby prowadził tam badania etnograficzne i demograficzne. W ciągu dwóch lat jego ekspedycja zbadała Kijowszczyznę, Wołyń, Podole, Besarabię, część Grodzieńszczyzny, okolice Mińska, Lublina i Siedlec. Materiały zebrane w czasie badań wydawano w latach 1872–1879. W 1872 roku Czubynski objął południowo-zachodni wydział Cesarskiego Towarzystwa Geograficznego w Kijowie. Ukazem emskim Aleksander II zamknął kijowski oddział Towarzystwa, zaś Czubynski i Mychajło Drahomanow otrzymali zakaz osiedlenia w guberniach ukraińskich Cesarstwa i rozkaz wyjazdu. Czubynski przeniósł się do Petersburga, Drahomanow wyemigrował do Szwajcarii. W 1877 Czubynski rozpoczął pracę w ministerstwie transportu Imperium Rosyjskiego. Wkrótce ciężko zachorował. W 1879 odszedł z pracy i dostał pozwolenie na powrót na Ukrainę. Wrócił do rodzinnego Boryspola. W następnym roku paraliż przykuł go do łóżka na resztę życia. Czubynski zmarł 26 stycznia 1884 roku.