С 1946 по 1949 год Ефремов возглавлял Монгольскую палеонтологическую экспедицию Академии наук СССР. Об этих путешествиях он написал большую книгу «Дорога ветров» (1956). Поразительно, но и в научных статьях он умел добиваться зрительного эффекта.
«Плоские материки среднего мезозоя были подвержены приливным волнам, – („Некоторые замечания по вопросам исторического развития динозавров“, 1954). – Эти исполинские волны ходили на большом пространстве, сразу поднимая уровень воды в прибрежных лагунах, озерах и болотах на несколько метров, сметая все, что не было приросшим ко дну, силой своего напора. Поэтому древние четвероногие обитатели прибрежий могли жить только в затопленных лесах или на защищенном барьерными рифами берегу. Гигантские животные (зауроподы) в десятки тонн весом успешно сопротивлялись силе приливных волн, не тонули при подъемах воды и освоили новую, громадную зону обитания, где они не имели конкурентов. Становится понятным развитие у зауропод больших когтей, необходимых для цепляния за грунт…
Нам не удалось добыть каких-либо доказательств окраски тела динозавров. Все же биологический подход к этому вопросу дает возможность предположить, что в эпоху динозавров существовало огромное разнообразие окрасок, в известной степени аналогичное таковому у современных птиц и тропических ящериц. Зрение, ведущее чувство у зауропсид, вне всякого сомнения, обусловило появление окрасок как защитных, так и очень ярких, возможно сопряженных с различными выростами, необходимых для сигналов стадным животным и для привлечения самок в период половой активности…»
В 1947 году «Тафономия и геологическая летопись» – основная научная работа И. А. Ефремова – была удостоена премии Президиума Академии наук СССР, в 1952 году – Сталинской. Но «…планы и замыслы ученого необычайно широки, а исполняются они, я думаю, в лучшем случае процентов на тридцать, – признавался Ефремов критику и литературоведу В. И. Бугрову, бравшему у него интервью. – Вот и получается: с одной стороны – всевозможные придумки, фантазии, гипотезы, обуревающие ученого, а с другой – бессилие добыть для них строго научные доказательства. Добыть на данном этапе, при жизни. И ясное осознание этого бессилия. А в форме фантастического рассказа я – хозяин. Никто не спросит – где вычисления, где опыты? Что взвешено, измерено? А второе обстоятельство – неудовлетворенность окружающим миром. Она, замечу, свойственна каждому человеку, полностью могут быть довольны лишь животные, да и то не всегда. Писатель, как и ученый, мечтает о лучшем, о гораздо лучшем. Но тяжелый воз истории катится своим темпом к далеким горизонтам, и темпы эти не упрекнешь в излишней поспешности…»