En 1865, tras estudiar etnología, vuelve por segunda vez al Perú, residiendo en Lima hasta 1871. Durante esta estadía, se convierte en el médico personal del presidente Balta, adquiriendo información de primera mano sobre cómo se desenvolvía el Perú. Tras volver a Alemania en 1871, Middendorf vuelve por tercera y última vez al Perú y permanece aquí hasta 1876 y 1888. Ahora nos enfocaremos en su tercera estancia en el Perú.
Durante la guerra del Pacífico sur, entre 1881 y 1883, Middendorf realiza investigaciones sobre las lenguas nativas del Perú, dado que conocer la antigüedad de la lengua también permite conocer la antigüedad de los pueblos. Por otro lado, es durante este período que se comienza a interesar por temas arqueológicos. Como ya se mencionó, desde su primera visita al Perú, tuvo un interés por el tema prehispánico, llegando a considerar que en este período existía una realidad lingüística y cultural más compleja.
Culminada su última estancia en el Perú y de regreso en Alemania, entre 1893-1894 publica “El Perú“, una obra enciclopédica en la cual se encuentra una gran variedad de información, lo que demuestra la curiosidad de su autor. Entre la información que se encuentra en esta obra, se pueden destacar los temas arqueológicos; diversas fotografías; geografía; historia del Perú (prehispánica, colonial y republicana); las lenguas quechuas y aimara; la sociedad; costumbres; flora y fauna; las diversas vías de comunicaciones y la vida política del país -sobre el último punto, Middendorf obtiene información de primera mano. Como se puede ver, su obra es una descripción total del Perú.
Una vez mencionada toda la información que contiene la obra de Middendorf, podemos decir que se interés radica en que su autor es testigo directo de como va cambiando el Perú en tres décadas, entre 1855 y 1888. Testigo directo del período de llegada de inversionistas extranjeros al Perú durante el segundo gobierno de Cáceres, también es testigo del inicio de la guerra con Chile, la invasión de Lima y el posterior saqueo de la Biblioteca Nacional.
La obra de Middendorf termina siendo una obra de referencia con un visión completa sobre el Perú, donde se encuentra información de primera mano y de mucha utilidad para el estudio de la historia del siglo XIX, dado que, como ya se mencionó, el autor vive los cambios, tanto políticos como sociales, económicos y culturales, que pasa el Perú durante la segunda mitad de la centuria.