親交のあった大隈重信からの勧めにより、1915年（大正4年）3月の第12回衆議院議員総選挙に福島県郡部から出馬するも落選。1917年（大正6年）4月の第13回衆議院議員総選挙では愛媛県郡部から出馬して当選、さらに1920年（大正9年）5月の第14回衆議院議員総選挙では愛媛1区（松山市）に転じて当選。1922年11月に結成された革新倶楽部に加わり、犬養毅、尾崎行雄、島田三郎、古島一雄、中野正剛らと行動を共にした。代議士としての押川の活動は外交問題、とりわけ日中関係に関するものが多かった。
京城学堂は、旧韓末「日語学校」日清戦争 (1894〜 95年)前後から日韓併合 (1910年)にかけての 韓国史上「旧韓末」主として日本人の手によって設立され日本語および「日本語による普通学」の教育を目的とした「日語学校」と総称される一群の学校である。一般に韓国近代教育史は，官公立学校・キリスト教系私立学校・民族系（非キリスト教系）私立学校を3本の柱として展開されたとするのが定説となっている。発足当初の役員陣は、会長未定、副会長押川方義 理事本多庸一 幹事勝田孫弥 評議員板垣退助以下8名であった。会長に押川、副会長に本多、実質的にそうであったというにすぎない。実際には当初、あくまでも、押川が副会長、本多が理事だったのであり、会長は名誉職とし大隈重信であった。参画は巌本善治 原田助等の諸氏、其贊同を得て、茲に海外數育會を創立する事となった。本多・松村・巌本は横浜バンドの面々であり、原田は 横浜パンドの出身ではないが、この後 (1907〜1919年）同志社社長を務めることになるキリスト教界の大立者である。本多庸一は、押川の生涯の盟友で、しかも本多の政治志向は押川に勝るとも劣らぬものがあった。押川が主導した大日本海外教育会創立への参画はこの延長線上に位置づけられるものである。ちなみに、当時本多は青山学院長であった。こうして陣容を整えた海外教育会は、その最初の事業として京城学堂の開設に着手することになる。
1894年（明治27年）には朝鮮半島で日本文化のアジア進出を考え、キリスト教界、大隈重信他政財界人の協力で日本語教育を行うことを目的として大日本海外教育会を結成、朝鮮に京城学堂を設立。さらに翌年には北海道同志教育会をおこし、湧別村に学田を設けたりもした。
ラジウム研究所で山田が行なった実験は、主にトリウムとポロニウムから放出される放射線の飛程の研究などであり、その優秀な頭脳と正確な技術により、マリ・キュリーから高い評価を受けたと言われる。イレーヌも山田の仕事ぶりには感服しており、山田の手がけた鮮明なウィルソン霧箱について、母マリ宛ての手紙で「山田はウイルソン装置（霧箱）の鉄板の箱を独創的方法で作り、今まで使用していた線源より9倍以上に強力で故障しない実験装置を完成した」「このまま面倒なことが起こらなければ、結果の様相をみるには、ヤマダが撮ったもので十分でしょう」と伝えている。このイレーヌの手紙の原文は、パリのキュリー博物館に保存されている。他にも山田は、ポロニウムから放出されるアルファ線や、トリウム、ラジウムに関する論文を、イレーヌやほかの研究協力者たちとともに書き上げ、フランスの科学アカデミー機関誌に発表しており、これらの報告は、ラジウム研究所の真摯な研究成績の礎になったものと見られている。イレーヌが学位を取得した際の博士論文には、山田の生前にイレーヌが山田との連名で発表したポロニウムの研究内容が引用されている。日本へ帰国した山田が病床についた後でも、ラジウム研究所では彼の独創性が高く評価され、その重要な業績に対して表彰が行われている。山田の死にあたっては、マリはただちに弔意をこめた手紙を書き、彼の素質を礼賛している。後の1995年にアメリカで刊行されたマリ・キュリーの伝記『マリー・キュリー』には、山田がマリからのこの礼賛を受けたことが「ノブ・ヤマダ」の名で触れられている。これらの山田の研究成果は、山田の死後の1935年にイレーヌがノーベル化学賞を受賞したことで結実に至った。山田の葬儀では、先述の古在由直が以下の通り弔辞を読んでいる。（前略）物理化学の蘊奥を究め、15年2月帰朝（中略）海外に於いて発表せる放射性物質研究論文は最も著名にして、このほかX線光線分析の研究あるいは天然ガスの研究論文など、その研究業績にして学会の貢献せるもの甚だ多し。 — 最相葉月「山田延男の死」、最相 2015, p. 84より引用山田の死から約80年後の2006年、フランスの科学史研究者 Jean-Pierre Poirierが、同国の原子科学研究史をまとめた科学書『Marie Curie-et les conquerants de l′atom 1896-2006』を著すにあたり、前述の山田の息子・山田光男の報告を参考に、山田について独立した4ページの1章を割き、その人となりや業績について解説している。日本国内では山田の死去の翌12月、彼の母校である東北大学の東北化学同窓会報に、山田が病床で理学博士の学位を取得した際の論文が掲載され、その実験結果が高く評価されている。金沢大学名誉教授の阪上正信は、山田の研究がイレーヌのノーベル賞受賞に先駆するアルファ線による丹念な研究だと述べており、京都大学理学博士の大久保茂男も、イレーヌが後にノーベル化学賞を受賞していることから、山田も存命であればその業績が評価されていただろうと意見している。2006年には日本放射化学会で放射化学討論会50周年記念事業として『放射化学用語辞典』が刊行された際、放射化学研究に顕著な功績のあった日本人16人の中に、放射化学の先達の1人として山田の名が挙げられている。