عبدالغفار نجم الدوله 20 ساله بود که تدریس علوم ریاضی دارالفنون را بر عهده گرفت. او کم کم متوجه کمبود کتاب های درسی در رشته های علوم و معارف در دارالفنون شد. از سویی اعتضاد السلطنه نیز اصرار داشت که در هر زمینه، کتاب هایی به زبان فارسی برای دانشجویان نوشته شود. عبدالغفار معتقد بود که با نداشتن کتاب به زبان فارسی، علمی که باید 6 ماهه آموخته شود، 2 سال به طول می انجامد. همه این عوامل دست به دست هم دادند و عبدالغفار شروع به تالیف کتب درسی در رشته های مختلف علوم (ریاضیات، هیئت و...) و فنون کرد. چه مباحثی که خود وظیفه تدریس آنها را در دارالفنون داشت و چه مباحثی که خارج از حوزه تدریس وی بودند.

این کتاب ها شامل موضوعات حساب، هندسه، جبر، مثلثات، هیئت، جغرافیا، نقشه برداری، جراثقال، رنگ سازی، نقشه کشی صنعتی و آمارگیری از نفوس و حتی برخی از فنون و تدابیر نظامی و... می شود. عبدالغفار تا 29 سالگی حدود بیست کتاب درسی نوشت. ناصرالدین شاه نیز به سبب علاقه زیادش به نجوم، مانند شاگردی از عبدالغفار درس می آموخت. ناصرالدین شاه پس از بازگشت از یکی از سفرهایش از فرنگ، کتابی به فرانسه به عنوان هدیه برای عبدالغفار آورد که درباره نجوم جدید بود. نجم الدوله کتاب را به دستور ناصرالدین شاه ترجمه کرد و مطالب آن را هر روز به صورت درس به شاه یاد می داد. نجم الدوله نام این کتاب را آسمان نامید. متاسفانه این کتاب چاپ نشد و فقط چند نسخه از آن برای ظل السلطان و فجرالدوله تهیه شد.نخستین ماموریت عبدالغفارخان در سال 1284 ق از سوی ناصرالدین شاه به او داده شد. وی در رمضان آن سال مامور شد تا جمعیت تهران را سرشماری کند.

با وجود امکانات کم در آن زمان، وی این کار بزرگ را در مدت کمتر از 2 ماه با دقت، مراقبت بسیار و احساس مسوولیت کم نظیری به پایان رساند. عبدالغفار از رمضان سال 1284 ق به همراه 8 تن از شاگردان خود، این سرشماری را آغاز کرد و در پایان کار، نتایج را در قالب رساله ای به نام تشخیص نفوس دارالخلافه به اعتضاد السلطنه ارائه داد. او در مقدمه این کتاب نوشته است: «...از روز شانزدهم رمضان به عمل شروع کرد و چون روز اول نظر به اینکه خوب به کار مانوس شوند و خطا نکنند همگی را متفقا حرکت داد و خود جان نثار همیشه با آنها بود. در هر خانه که وارد می شد مرد بزرگ تر صاحب خانه را می طلبید و اگر او حاضر نبود زن بزرگ تر عاقله را، و شروع می کرد به سوال و چون دید که عموم مردم، از ذکور و اناث، کمال وحشت و تحاشی دارند از حقیقت گویی و خیالات واهیه در سر گرفته اند... پس بالجمله ناچار در هر خانه که وارد می شد قریب ربع ساعت معطل شده صاحبخانه را به سوگند هزار لسان مطمئن می کرد و باز خود مطمئن نشده احتمال می داد که خلاف بگویند لهذا سوالات مختلفه از آنها می پرسید...»:او در این کتاب درباره جمعیت و افزایش کمی و کیفی آن بحث می کند و نظریه مالتوس درباره جمعیت را بیان می کند.

همچنین درباره تعداد توزیع جمعیت اطلاعاتی می دهد. و تمامی اطلاعات آماری خود را درون جدول هایی دسته بندی می کند. وی در این کتاب جمعیت تهران را 155736 نفر ذکر می کند که 147256 نفر آنها رعیت و 8480 نفر سپاهی بوده اند. پس از این اقدام بزرگ عبدالغفار، وی مامور تهیه کردن نقشه شهرها و راه های ایران شد و به علت آنکه در علم مساحی و تهیه نقشه تبحر کافی داشت، در این باره نیز خدمات ارزشمندی ارائه کرد. نجم الدوله از سوی شاه قاجار به سرپرستی جعفرقلی خان نیرالملک (رئیس دارالفنون) و همراهی محمد حسین خان سرتیپ و 20 تن از شاگردان مهندسی دارالفنون، مامور تهیه نقشه اراضی جدید شهر تهران شد.این نقشه برداری در سال 1286 ق آغاز و پس از 8 ماه به پایان رسید.

در گزارش روزنامه دولت علیه ایران آمده است که عبدالغفار پس از ارائه این نقشه به ناصرالدین شاه، مبلغ 3 هزار تومان پاداش گرفت. پس از آن نجم الدوله همچنان به کار نقشه کشی خود از تهران ادامه داد تا آنکه در سال 1305 ق، نقشه ای را که حاصل 23 سال فعالیتش بود، تهیه کرد. سرانجام نجم الدوله در 14 جمادی الاول سال 1326 ق (1287ش/ 1908م) پس از 50 سال تحقیق، تدریس، ترجمه، تالیف، تصحیح متون ادبی، بررسی مسائل مهندسی، نجومی و اقتصادی، تهیه کتاب های سودمند درسی در حساب و هندسه و هیئت و ترویج علم به ویژه علم نجوم، در 71 سالگی درگذشت. پیکرش را در مقبره صفائیه نزدیک چشمه علی شهر ری به خاک سپردند.