W 1884 r. Jan Sztolcman powrócił do Warszawy, gdzie w 1887 r. objął kierownictwo Muzeum Zoologicznego Branickich, przekształconego w 1919 r. po połączeniu z Gabinetem Zoologicznym w Państwowe Muzeum Zoologiczne. W nowej placówce pełnił funkcję wicedyrektora. Tutaj uzyskał tytuł docenta oraz profesora geologii i paleontologii. Był działaczem łowiectwa, założycielem (1899) i redaktorem „Łowca Polskiego”. Był również aktywnym działaczem ochrony przyrody i od 1926 r. członkiem Państwowej Rady Ochrony Przyrody. Zmarł w Warszawie w 1928 r.
W roku 1901 był uczestnikiem wyprawy badawczej do Sudanu w dorzecze Białego Nilu.
Pochowany na Cmentarzu w Wilanowie (kw.9).
Działalność naukowa Jan Sztolcman jako jeden z pierwszych zoologów i Polaków opisał m.in. kolibry (Loddigesia mirabilis) żyjące w dolinach Kordylierów. Podczas swoich podróży, prócz opisywania różnych gatunków fauny i flory, wiele uwagi poświęcił na opisaniu ludności indiańskiej napotykanej podczas swoich wypraw. Najbardziej interesowały go plemiona zamieszkujące peruwiańskie wybrzeża i okolicy miasta i pustyni Sechura – Indianie Yunka oraz wybrzeży Ekwadoru – Indianie Tumbez.