Trong khi tiến hành rất nhiều chuyến đi, Pavie thực hiện khảo sát một vùng rộng tới 676.000 km², du hành 30.000 km tại các vùng cao ở phía đông và bắc sông Mekong, bằng cách đi bộ, cưỡi voi hay xuôi dòng sông bằng bè, thu thập một lượng lớn thông tin khoa học. Ông được một đoàn đông tới 40 người làm phụ tá, gồm một dải rộng về chuyên môn, từ khảo cổ cho tới côn trùng học, có cả bác sĩ-nhà ngoại giao Pierre Lefèvre-Fontalis và bác sĩ nghiên cứu môn miễn dịch học Alexandre Yersin nổi tiếng. Nhiều người trong số đó được đào tạo tại École Cambodgienne ở Paris, là đại học mà Pavie góp phần xây dựng từ năm 1885; sau này trở thành École Coloniale năm 1889, và nay là École Nationale de la France d'Outre-Mer. Pavie dành nhiều công sức để bảo đảm rằng École (trường đại học) cũng đào tạo nhiều phụ tá người bản xứ, ông tự mình đưa những sinh viên đầu tiên người Campuchia sang Pháp.[8][9][10][11][12]

Chuyến khảo sát (hay Phái đoàn Pavie) đầu tiên, từ năm 1879 tới 1885, trải rộng trên khắp Cambodia và miền nam Siam tới tận Bangkok. Chuyến thứ hai, từ 1886 tới 1889, khảo sát miền đông bắc Lào và sông Đà tại Bắc kỳ, tới tận Hà Nội. Chuyến thứ ba, từ 1889 tới 1891, bao gồm việc khảo sát sông Mekong từ Sài Gòn tới Luang Prabang. Chuyến thứ tư, từ 1894 tới 1895, bao gồm các vùng lãnh thổ Lào giáp giới với Trung Quốc và Miến Điện tại tả ngạn sông Mekong, tới tận sông Hồng[13]