Учасник походу в Кульджу 1871 року, Хівінського походу 1873 року, Російсько-турецької війни 1877—1878 років, Військових дій в Китаї 1900—1901 років, Російсько-японської війни, Першої світової війни та Громадянської війни на стороні Білої армії. Нагороджений Георгіївською зброєю.
Один з організаторів російської авіації. Керівник Кашгарськой експедиції (1872 рік). Дослідник Китаю, Тянь-Шаню і Аму-Дар'ї. Автор робіт «Тянь-Шань», «Пониззя Аму-Дар'ї» та інших. Дійсний член Російського географічного товариства (з 13 грудня 1872 року).
Наукові праці
(рос.)Записка капитана барона Каульбарса о Кульдже. Центральный государственный исторический архив Республики Узбекистан (ЦГАРУ), ф. 715, оп. 1. д. 46, л. 78 — 91.
(рос.)Поездка в Кульджу. Туркестанские Ведомости (ТВ), 1871, № 12.
(рос.)Краткие сведения о двух поездках, совершенных капитаном Генерального штаба бароном Каульбарсом в западную часть Тянь-Шаня и в Мусартский проход. ИИРГО, 1871, т. VII, ып. 4, с. 173—178.
(рос.)Посольство в Кашгар (Джитышар) в 1872 году. ТВ, 1872, № 22, 25.
(рос.)Из Кашгара. ТВ, 1872, № 28.
(рос.)г. Чимбай в дельте Аму-Дарьи. ТВ, 1872, № 48.
(рос.)Колесный путь через Тянь-Шань. Русский Инвалид (РИ), 1873, № 45.
(рос.)Заметки о Кульджинском крае. Материалы для статистики Туркестанского края, вып. II. СПб., *1873, с. 115—150.
(рос.)Материалы по географии Тянь-Шаня, собранные во время путешествия 1869 г. членом-учредителем Средне-Азиатского общества бароном А. В. Каульбарсом. Записки ИРГО,1875, т. V, с. 253—539.
(рос.)Занятия разведывательною службою в 8-й кавалерийской дивизии. Русский Инвалид, 1876, № 123.
(рос.)По вопросам, касающимся кавалерии. Военный Сборник, 1879, № 3.
(рос.)Полевая поездка офицеров 14-й и 6-й кавалерийских дивизий в Варшавском военном округе. Б. м., 1880.
(рос.)Низовья Аму-Дарьи, описанные по собственным исследованиям в 1873 г. Записки ИРГО, 1881, т. IX.