有一次，李時珍碰到一個樵夫手提一隻大穿山甲。他想起陶弘景在《名醫別錄》一書中說穿山甲水陸兩棲，能吞食螞蟻。便花了幾錢銀子從樵夫手中買下了大穿山甲，邀樵夫一起解剖，證實陶弘景的論斷。果然，從穿山甲腹中取出許多螞蟻。李時珍對徒弟和兒子說，陶弘景對事物的觀察非常細微，他不僅講了穿山甲能吞食螞蟻，還講了穿山甲吞食螞蟻的方式。他說，穿山甲先張開鱗甲如死狀來引誘螞蟻，然後閉上潛入水中，讓螞蟻爬出來，一一吞食。
樵夫聽了李時珍的話，不以為然，說穿山甲可不是這樣吃螞蟻的。它是先用尖嘴巴拱開蟻穴，然後用長舌頭舔食螞蟻的。
李時珍聽了樵夫的話，極感興趣。他又給了樵夫幾錢銀子，請他再去捉一隻穿山甲（鯪鯉）來。樵夫捉來穿山甲後，李時珍把它放在蟻穴邊，進行觀察。果然，穿山甲吃螞蟻的方式同樵夫說的一模一樣。李時珍把這一觀察結果記下來寫進了《本草綱目》中，同時也錄進陶弘景的描述，作為穿山甲食蟻方式的一種補充。
1567年（明穆宗隆慶元年），李時珍年過半百，他不辭辛勞，帶著徒弟和兒子，繼續周遊四方。這一次，他注意搜集藥用植物標本，特別是發現曆代“本草”未曾記載過的藥物。凡是民間流傳采用的藥物，他都盡量搜集記載下來。在後來的《本草綱目》中，第一次記載下來具有重大藥用價值的“三七”。李時珍寫道：“此藥近時始出，南人軍中為金瘡要藥，雲有奇功。”並說：“凡是杖撲傷損，淤血淋漓者，隨即嚼爛，咽之即止，青腫者即消散。”這證明當時軍隊之中已用三七治療跌打損傷的出血症。同時，對血崩、無名腫毒、虎蛇咬傷等症，療效也很好。“三七”作為一種重要的中藥材，自李時珍發現至今，一直是臨床研究新藥科研的熱門藥材。又如朱砂根也是李時珍第一個發現記載的，至今仍是消熱解毒的重要藥物。其它如月季花、鳳仙、玉簪、淡竹葉等200餘種新藥材都是李時珍從流散在民間、療效明顯的藥方中發現，作為藥材首次記載的。
李時珍記錄這些藥物的療效，不僅聽人說，還效神農氏嚐百草，親自試一試。李時珍尋新藥，嚐百草，留下了一件件動人心弦的故事。
李時珍在周遊四方時，親自嚐過許多藥草，他曾經嚐過鵝腸草和雞腸草，以區別這兩種相似的藥草。他在《本草綱目》中說：“繁縷，即鵝腸草，非雞腸也。二物蓋相似，但鵝腸味甘，莖空有縷，花白色；雞腸草味微苦，莖中無縷，色微紫，花亦紫色，以此為別。”
李時珍還嚐過柚皮，知其極苦，不可人口；嚐過枸杞，知其雖清香襲人但味不佳；嚐過鉤藤，知其味初覺微甜後覺微苦。
李時珍對那些傳說中有毒的藥草，也敢親自品嚐。他為了區別類似的五種藥草：蓬蘂、覆盆子、蛇莓、懸鉤子曾經嚐了傳說有毒的蛇莓，並作記錄：“此類凡五種，予嚐親采，以《爾雅》所列者較之始得其旨。諸家所說.皆未可信也。”在《本草綱目》“蛇莓，一條中，李時珍寫道：“俗傳食之能殺人，亦不然，止發冷涎耳。”
李時珍從小就對華佗的“麻沸散”極感興趣。可惜“麻沸散”配方失傳，少年時曾聽父親說曼陀羅花是麻沸散的主藥，但沒有親自見到，不敢妄下斷語。這次出來考察，他特別留意采集曼陀羅花的標本，試驗它的藥效。
師徒父子3人，風餐露宿，走過了座座村鎮，翻過了一座座高山，渡過了無數條小溪大川，仍沒有見到曼陀羅花的下落。