После 1881 года Николай Петрович почти перестал писать сказки, но выпустил немало различной беллетристики. Получили признание его повести «Гризли» (1882), «Впотьмах» (1887) и «Ольд-Дикс» (1887), идеи которых в чём-то предвосхитили естественнонаучную мысль и технологию нашего века (фрейдизм, газовый хроматограф, компьютер, даже выход человека в космос); роман «К свету» (1883). Также Н. П. Вагнер по-прежнему занимался научной и общественной деятельностью, распыляя собственные силы.
Из-под пера Николая Петровича выходит роман антисемитского характера «Тёмный путь» (1881–1884, 1890), по мнению современных исследователей его творчества – С. Ю. Дудакова, В. А. Широкова-на статью последнего (Русский Андерсен // Вагнер Н. П. Сказки Кота-Мурлыки ⁄ сост., вступ. ст. и примеч. В. А. Широкова. – М.: Правда, 1991) мы во многом опираемся при написании этого очерка. Роман вызвал бурную полемику и резкую критику в литературных и общественных кругах. Многие современники отвернулись от Вагнера, а осуждающие мнения о романе и его авторе звучат и поныне.
Видимо, в старости Вагнер культивировал свои профессорские чудачества, возможно, немного актёрствовал на людях, порой даже незнакомых. Имеются воспоминания И. И. Ясинского, который встречал Н. П. Вагнера и его жену летом на даче в Териоки (ныне город Зеленогорск под Санкт-Петербургом). Так он его описывает: «Вагнер производил на меня странное впечатление. Сутуловатый, угрюмый, с тусклым тяжёлым взглядом бесцветных глаз, какой-то полинялый и погружённый в себя». Ясинский ещё немало рассказывает о «чудачествах» профессора на почве спиритизма и веры в духов и призраков.
Много о чудачестве Н. П. Вагнера рассказывают и студенты, которых обучал профессор. Вот воспоминания Ю. И. Фаусек (Андрусовой): «Однажды Вагнер пришёл к нам на лекцию без воротничка; вместо него на шее у него был повязан довольно грязный носовой платок, кончики которого торчали с одного бока, как два заячьих уха. Мы смотрели на него с удивлением. „Вы удивляетесь, mesdames, – сказал Вагнер, прервав лекцию на минутку. – Это, конечно, вам кажется странным, но духи сегодня утром запретили мне надевать воротничок, и я должен был вместо него употребить носовой платок“. В другой раз он явился с одним выбритым усом, а другой беспорядочно торчал во все стороны».
В конце своей жизни, последние десять-двенадцать лет, старый сказочник вёл себя странно в глазах окружающих, до конца оправдывал спиритизм, не замечая своих очевидных ошибок, из-за чего оказался постоянной мишенью для насмешек. Также Вагнер почти перестал заниматься научной деятельностью и литературной работой. Он уже давно не ел мяса, перестал спорить с окружающими и по-прежнему прятался за маской чудака и оригинала. Всё-таки, что это было – его естественное поведение или защита от общества, а может, позёрство? Видимо, мы не узнаем ответ никогда. Старому сказочнику теперь искренне радовалась только детвора, как автору всем известных сказок, тому самому Коту-Мурлыке. В кармане пальто он всегда носил белую крысу и, завидев ребят, доставал её, к их неописуемому восторгу (воспоминания А. И. Менделеевой).
Скончался Н. П. Вагнер 21 марта (3 апреля) 1907 года в Петербурге от прогрессивного паралича, похоронен на Смоленском православном кладбище. Могила писателя до сих пор сохранилась подле церкви Ксении Блаженной.
Вот что пишет в своих воспоминаниях В. М. Шимкевич (1908), на протяжении многих лет знавший Вагнера по Петербургскому университету (с 1885 года до самой кончины): «Русская жизнь часто заставляет людей уклоняться от прямого, казалось бы самой судьбой намеченного, пути. Так и Н. П. Вагнер-то берётся за решение тонких гистологических вопросов, для чего у него не было надлежащей технической подготовки, то принимается за популяризацию, то пишет романы и повести, то увлекается спиритизмом и философией оккультизма. А в результате громадный талант даёт не более того, что даёт заурядный западный европейский исследователь. Потеряв в зоологии, Н. П. Вагнер не сделался и крупным беллетристом. Мне пришлось слышать один весьма резкий отзыв о его беллетристике: „это какой-то всемирный плагиат“. Конечно, это хвачено слишком через край, но действительно, когда читаешь его повести и романы, то всё время кажется, что где-то и когда-то нечто подобное читал. Лучшее, что им оставлено, это конечно, „Сказки Кота-Мурлыки“, но и там так часто чувствуется то Андерсен, то Гофман. Как тут не припомнить знаменитую фразу Дмитрия Карамазова из „Братьев Карамазовых“, старого знакомца нашего героя – Ф. М. Достоевского: „Нет, широк человек, слишком даже широк, я бы сузил“».