Daarnaast vervulde hij getrouw zijn plichten als missiepater zoals van hem werd verwacht volgens de regels van de Congregatie der Missie. In 1874 keerde hij terug naar Frankrijk en schreef daar boeken over zijn reizen en de flora en fauna van China.
Zo ontdekte hij de vaantjesboom (Davidia involucrata) die naar hem vernoemd werd, net als het Pater-Davidshert (Elaphurus davidianus). Van deze hertensoort was alleen nog een kleine groep aanwezig in de keizerlijke tuinen. Het lukte David om in 1866 resten van drie dode dieren (een mannetje, een vrouwtje en een jong) naar Europa te zenden. Verder is David de soortauteur van de reuzenpanda (Ailuropoda melanoleuca) die hij aantrof in de regio Baoxing (Sichuan, China).
In 1888 somde hij zelf in een lezing op wat hij op het gebied van flora en fauna in China had ontdekt en of verzameld: 200 soorten wilde dieren, waarvan er 63 tot dan toe onbekend, 807 soorten vogels, waarvan 65 nog niet bekend. Verder een grote collectie amfibieën, reptielen, vissen en insecten die hij had overgedragen aan specialisten. Hij ontdekte ook een groot aantal nieuwe soorten planten, onder andere 52 nieuwe soorten rhododendrons, ongeveer 40 soorten uit de sleutelbloemfamilie en de een onverwacht groot aantal gentiaansoorten in de westelijke berggebieden van China.
1872 Voyage de l'abbé David en Chine, lettre au secrétaire général. Bulletin de la Société géographique.
1874 Voyage dans la Chine occidentale. Bulletin de la Société géographique.
1875 Journal de mon troisième voyage d'exploration dans l'Empire chinois (Hachette, Paris, 2 delen).
1875 Voyage en Mongolie. Bulletin de la Société géographique.
1876 Second voyage d'exploration dans l'Ouest de la Chine Bulletin de la Société géographique.
1877 met Émile OustaletLes Oiseaux de la Chine (G. Masson, Paris, 2 delen).
1888 Notice sur quelques services rendus aux sciences naturelles par les missionnaires de l'Extrême-Orient. Missions catholiques.
1889 La Faune chinoise. Mémoire présenté au Congrès scientifique international des catholiques tenu à Paris en 1888. Annales de philosophie chrétienne.