Mientras tanto había comenzado a recoger especímenes de animales, plantas y otros materiales científicos para enviarlos a Parma, para lo que será el Museo Eritreo Bottego, ahora incluido en el Museo di Storia Naturale di Parma.

Con una expedición patrocinada por la Società Geografica Italiana (también con una aportación personal del rey Umberto I), junto con el capitán Mateo Grixoni que financiaba en parte la expedición, se concentró en el reconocimiento y cartografía de los canales de los afluentes del río Ganale Doria.

Cuatro días después de la partida de Grixoni, Bottego se internó tierra adentro hasta el monte Fakes, pero no queriendo encontrarse con grupos etíopes hostiles, volvió al campamento donde Grixoni lo había dejado.

Al regresar a casa fue recibido por su alteza real y la Sociedad Geográfica Italiana le distinguirá con una medalla de oro.

Bottego publicó un relato de estas exploraciones en el libro Il Giuba Esplorato, proporcionando significativo material geográfico y científico.

Su cuerpo nunca fue recuperado, y las noticias sobre su muerte llegaron años más tarde por dos de sus compañeros, Vannutelli y Citerni, que sobrevivieron a la batalla pero fueron apresados durante dos años por Menelik II, emperador de Etiopía.