1915年，乙卯，民国4年，三十九岁。
2月，撰《殷虚书契前编》，一、二卷释文，作《洛诰解》。3月，写成《鬼方昆夷〈犭严〉狁考》（初名《古代外族考》）。中旬，携眷返国扫墓，4月13日罗振玉亦归国扫墓，二人会于上海。中旬，经罗振玉介绍与沈曾植相识于上海，多有往还，商磋古音韵之学。下旬，携长子随罗振玉往日本。撰《不期敦盖铭考释》、《三代地理小记》，其下包括《自契至于成汤八迁》、《说商》、《说毫》等数篇。8月，撰成《胡服考》。10月撰《元刊杂剧三十种序录》，又撰《古礼器略说》，其总题下分《说俎》、《说盉》等数篇。11月，作《与林浩卿博士论洛诰书》，12月，撰《生霸死霸考》。
1916年，丙辰，民国5年，四十岁。
1月，作《再与林博士论洛诰书》。决定春节后返国，《国学丛刊》停刊。王国维认为其寓居日本期间，乃"成书之多，为一生冠"。2月，携长子回国，至上海，应哈同之聘，主持《学术丛编》。3月，撰成《史籀篇疏证》及序、《流沙坠简考释补证》及序、《周书·顾命考》及序、《国学丛编序》。4月，撰《殷礼征文》、《释史》、《乐诗考略》（含《释乐次》、《周大武乐章考》、《说勺舞象舞》、《说周颂》、《说商颂》。《汉以后的传周乐考》），草《毛公鼎考释》。5月，作《大元马政记跋》，校《水经注》，《毛公鼎考释》定稿，并作序。下旬，始草《魏石经考》。8月中旬，酝酿作《汉魏博士考》。9月，《魏石经考》、《汉魏博士考》写定。10月，撰《周书·顾命后考》及序，重订《汉魏博士考》成三卷。11月，撰《汉代古文考》、《彊村校词图序》、《元秘书监志跋》、《隋志跋》。12月，草《尔雅草木虫鱼鸟兽释例》。
1917年，丁巳，民国6年，四十一岁。1月下旬，受罗振玉招至日本，2月归国，始草《殷卜辞中所见先公先王考》，3月成《太史公年谱》，并酝酿《殷卜辞中所见先公先王续考》及序。4月，返海宁扫墓。5月，撰《古要竹书纪年辑校》，并作《自序》，又撰《殷文存序》、《乡饮礼席次图》。6月，撰《今本竹书纪年疏证》及序，编就《戬寿堂所藏殷虚文字》及序，作《戬寿堂所藏殷虚文字考释》、《释旬》、《释昱》。7月1日，张勋复辟。撰《周代金石文韵读》、《唐韵别考》。8月作《南越黄肠木刻字跋》、《玉溪生诗年谱会笺序》。9月，草成《殷周制度论》、《商三勾兵跋》、《〈汉书艺文志举例〉后序》、《〈周代金石文韵读〉序》。入秋，检古书古器物，题跋甚多，如《楚公钟跋》《书论语郑氏注残卷后》《唐尺考》《裴岑纪功刻石跋》等。10月，撰《韵学余说》《江氏音学跋》《五声说》。11月，汇集近年间所撰文，成《永观堂海内外杂文》。12月，撰成《古本尚书孔氏传汇校》（稿本），据《唐语林》以校《封氏闻见记》。