В 1869 году Максимович был назначен главным ботаником Императорского ботанического сада и занялся разработкой не только того богатого материала, который он сам собрал, но и тех коллекций, что доставляли ему наши путешественники Пржевальский, Потанин, Н. В. Певцов и др., издал на основе их изучения 8 выпусков «Diagnosis plantarum novarum asiaticum» (лат.) (1876—1893). С 1870 года был директором Ботанического музея.
В 1871 году Максимович был избран экстраординарным, а затем и ординарным академиком.
По поручению Академии наук он выкупил у вдовы Зибольда коллекцию из восьми томов ботанических иллюстраций, выполненных японскими художниками.
Скоро сделался он первым в Европе знатоком японской флоры и вообще флор умеренной части Дальнего Востока. Он готовил полную флору этих стран, многие части которой им уже были обработаны и изданы, когда его работу прервала внезапно смерть.
Человек высокообразованный, Максимович владел, кроме русского, французского и немецкого языков, на которых прекрасно выражался и писал, ещё и английским языком.
Растения, описанные Максимовичем
Роды
Печатные труды
Кроме вышеназванного сочинения, наука ему обязана множеством в высшей степени основательных работ, из которых здесь укажем:
Primitiae florae amurensis, 1859
Rhamneae orientali-asiaticae, 1866
Rhododendreae Asiae Orientalis, 1870
Monograph on genus Lespedeza, 1873
Diagnosis plantarum novarum asiaticum (fasc. I—VIII, 1876—1893)
Flora tangutica, sive enumeratio plantarum regionis Tangut (Amdo) provinciae Kansu, nec non Tibetiae praesertim orientaliborealis adque Tsaidon: ex collectionibus N.M. Przewalski atque G.N. Potanin, (Fasc. I. Thalamiflorae et Disciflorae, 1889)
Enumeratio plantarum hucusque in Mongolia: nec non adjacente parte Turkestaniae Sinensis lectarum, 1889
Cacalia maximowicziana Nakai et Maekawa (syn. Koyamacalia maximowicziana (Nakai et Maekawa ex Hara) H.Rob. et Brettell, Parasenecio maximowiczianus (Nakai et F.Maek. ex Hara) H.Koyama)