Trzecia ekspedycja himalajska w której brał udział wyruszyła z Rawalpindi, przez Pangong Tso do Yarkand. W grudniu 1873 wyprawa dotarła do Kaszgaru. W drodze powrotnej, 19 czerwca 1874 w Ladakh, Stoliczka zmarł z powodu ostrego obrzęku płuc spowodowanego chorobą wysokogórską. Miał 36 lat. Ciało przyrodnika pochowano z honorami 24 czerwca w Leh; do dziś znajduje się tam ufundowany przez rząd brytyjski granitowy obelisk z pamiątkową tablicąThe Pamirs (1894) s. 189.. W „Nature” ukazał się nekrolog autorstwa Williama Blanforda. Informacja o jego śmierci ukazała się też w praskim czasopiśmie „Vesmír”..

W 1864 roku podczas wyprawy w Himalaje zaczął interesować się ptakami. Spotkał się ze wsparciem ze strony Allana Octaviana Hume’a, „ojca indyjskiej ornitologii”. Pierwszą ornitologiczną pracą Stoliczki było zebranie dużego zbioru ptaków w dolinie Sutlej. Jego pracę wysoko ocenił Arthur Hay, jednak nie zgodził się on z kryteriami wyróżniania nowych gatunków na podstawie jedynie drobnych różnic w upierzeniu. Hume poparł Stoliczkę i opublikował notatkę, krytykującą pracujących w londyńskich muzeach przyrodników, niemających pojęcia o geografii Indii.