此消息经《中报》一发表，美国合众国际社立刻转发；“美国之音”也迅速广播；日本《产经新闻》马上转载；台湾的广播电台也反复播出。一时间，彭加木逃往美国的传闻和消息纷纷扬扬……

为了驳斥彭加木逃往美国的传闻，中国科学院果断决定，再一次组织大规模搜寻，时间从1980年11月20日到12月20日。这一次规模之大，人数之多，时间之长，都是前几次所没有的，人们下定决心：就是活着的彭加木找不到，也要找到彭加木的遗体和遗物。

这次大搜寻的队伍由中国科学院新疆分院、新疆军区独立5团、通信兵部队、汽车56团、兰州407部队等八个单位组成。从地方和部队抽调油罐车、水罐车、电台车、物资装备车、越野吉普车共18辆，司机20名，携带电台3部，配有7名通讯报务员;还带有6顶大帐篷、两口行军锅、两支信号枪以及数发信号弹和生活用品。

搜寻的范围是：库木库都克大本营周围，彭加木脚印消失处周围，疏勒河故道周围，八一泉周围，红十井周围。

搜寻的方法是：改变前几次为了搜寻活着的彭加木，采取跑线为主的搜寻方式，而采取“拉网”战术，点、线、面相结合的方法。分组分段，使用罗盘，两人之间的距离不得超过80米，凡是找过的地方插上红旗为标志，提出的口号是：不丢一个沙丘，不拉一丛芦苇，不留一处空白！遇到低洼地带，甚至用上了钉耙扒寻，但这次没有动用飞机参加搜寻。

这次参加搜寻的有1029人次，搜寻面积1011平方公里。最终的结果：依然没有找到彭加木的遗体和任何一件遗物，彭加木失踪依然神秘！