Po rezygnacji zoologa Konstantego Jelskiego (1837–1896) ze współpracy z Gabinetem Zoologicznym, Sztolcman przerwał studia i 24 sierpnia 1875 r. wyjechał w podróż do Peru. Po drodze zatrzymał się na krótki okres w Montevideo, Valparaíso, Antofagaście, Aricy i Callao. Placówką i zarazem bazą wypadową organizowanych wypraw zoologicznych stała się dla niego Lima.
Wyprawy badawcze obejmowały rejony Cumbote, Tumbes, tereny Ekwadoru, okolice Pascamayo, Cutervo, Chota oraz doliny rzeki Marañón, gdzie odkrył cztery nowe gatunki ptaków, opisane później w Pamiętnikach Londyńskiego Towarzystwa Zoologicznego.
W 1881 roku Sztolcman zakończył badania i powrócił do Europy, by już w następnym roku wyjechać do Ekwadoru. Tu razem z Józefem Siemiradzkim (geologiem i paleontologiem, autorem późniejszych relacji z tej podróży), zamieszkał w Guayaquilu, skąd wyruszał na wyprawy w głąb kraju badając faunę i florę tej części Ameryki. W Guayaquil, bazie wypadowej, Sztolcman i Siemiradzki spotkali się z Ernestem Malinowskim polskim inżynierem i budowniczym kolei. Razem, ci najbardziej zasłużeni badacze Ameryki Południowej, spędzili wspólnie wigilię 1882 roku.