Från 1767 befann sig Björnståhl ständigt på resor i Europa och Turkiet. Hans värdefulla iakttagelser, särskilt på lärda fält, samlades och gavs ut postumt av Carl Christoffer Gjörwell i Resa till Frankrike... (1–6, 1780–85). Ett urval, Resebrev, gavs ut 1960 av C. Callmer.