Nemal totiž dostatočné množstvo financií a francúzštinu tiež neovládal. Navyše nemal isté zamestnanie, Štefánik totiž chcel dostať miesto u vtedy najznámejšieho astronóma Flammariona. Do Paríža sa dostal 28. novembra 1904 spolu so sochárom Bohumilom Kafkom, ktorý ho ihneď uviedol do krúžku českých výtvarníkov študujúcich v Paríži. Čo sa týka astronómie, Štefánika v Paríži čakalo nemilé prekvapenie. Cammille Flammarion ho síce prijal na svojom observatóriu, prisľúbil mu predstaviť ho Julovi Janssenovi, ale ten odišiel na dlhšiu cestu do Talianska, takže Štefánikovi neostávalo nič iné ako čakať, čo vyčerpávalo nielen duševne, ale aj finančne.

V prvých aprílových dňoch 1905 Milana Rastislava konečne Camille Flammarion predstavuje Julovi Janssenovi. Ten sa ho rozhodol povodiť po jeho hvezdárni. Štefánik vedel, že sa môže ľahko stať, že z ich spolupráce nebude nič, preto sa rozhodol pri prehliadke postupovať veľmi pomaly. Hneď na začiatku sa zdržal pri výveve, všimol si jej nedostatky a navrhol ako ich odstrániť. Janssen ho požiadal, aby sa ich pokúsil odstrániť, čo sa Štefánikovi aj podarilo. Janssen si ho pozval do súkromného bytu a nečakane mu navrhol, či nechce pracovať pre neho. Štefánik samozrejme súhlasil.

Po určitom čase sa Štefánik na žiadosť Janssena účastní výpravy na Mont Blanc. Na jeho vrchole zriadia hvezdáreň. Štefánik sa tak stane konečne trochu známy a odchádza študovať úplné zatmenie slnka v Španielsku. Druhý Štefánikov výstup na Mont Blanc sa uskutočnil s ruským vedcom Alexejom Ganskijm. Obaja sa na Mont Blancu venovali spektroskopickým štúdiám a fotografovaniu Slnka. Okrem toho sa venovali štúdiu rotácie Venuše a povrchu Jupitera a Venuše. Výsledky svojich skúmaní uverejňuje Štefánik v prácach "Štúdium telurických čiar" a "Fotografické štúdie telurických čiar v infračervenom svetle". Tieto, i skôr uverejnené práce znamenajú nesporný prínos v oblasti astrofyziky, najmä solárnej fyziky. Neskôr sa zúčastňuje výpravy na pozorovanie zatmenia slnka v strednej Ázii. Pri návrate do Francúzska sa zastaví v rodných Košariskách. Tu si Štefánik trpko uvedomuje, že jeho rodná krajina stále podlieha biede. Preto sa rozhodol, že svoju známosť s vplyvnými francúzskymi finančníkmi využije v prospech Slovenska. Medzitým sa však zúčastnil na viacerých astronomických podujatiach, takže musel na čas od svojich zámerov upustiť. Po vypuknutí prvej svetovej vojny bol Milan Rastislav Štefánik povolaný do vojny.