1870-е годы в творчестве Чайковского ― период творческих исканий; его привлекают историческое прошлое России, русский народный быт, тема человеческой судьбы. В это время он пишет такие сочинения, как оперы «Опричник» и «Кузнец Вакула», музыка к драме Островского «Снегурочка», балет «Лебединое озеро», Вторая и Третья симфонии, фантазия «Франческа да Римини», Первый фортепианный концерт, Вариации на тему рококо для виолончели с оркестром, три струнных квартета и другие. К этому же периоду относится написанная по заказу организационного комитета Политехнической выставки кантата «В память 200-летия рождения Петра Великого» на слова Я. П. Полонского; она была впервые исполнена 31 мая 1872 года на Троицком мосту в Кремле под специально построенным навесом (дирижёр К. Ю. Давыдов, солист А. М. Додонов).

С 1872 по 1876 год работал музыкальным критиком в газете «Русские ведомости», имевшей репутацию лево-либерального органа печати.

В июле 1877 года, увлёкшись сочинением оперы «Евгений Онегин», импульсивно женился на бывшей консерваторской студентке Антонине Милюковой, которая была младше его на 8 лет. Брату он писал, что одной из целей женитьбы является избавление об обвинений в гомосексуальности: «я хотел бы женитьбой или вообще гласной связью с женщиной зажать рты всякой презренной твари, мнением которой я вовсе не дорожу, но которая может причинить огорчения людям, мне близким». Однако, гомосексуальность композитора стала причиной того, что брак через несколько недель распался, по мнению ряда искусствоведов этот факт биографии имел отражение в его творчестве. В силу различных обстоятельств супруги так и не смогли никогда развестись и жили раздельно.

В 1878 году оставил пост в Московской консерватории и уехал за границу. Моральную и материальную поддержку ему в этот период оказала Надежда фон Мекк, с которой Чайковский в 1876―1890 годы вёл обширную переписку, но никогда не встречался. Фон Мекк посвящена одна из работ Чайковского этого периода ― Четвёртая симфония (1877). В 1880 году за увертюру «1812 год» Чайковский получил орден Святого Владимира I степени.

В мае 1881 года обратился с просьбой о выдаче ему из казённых сумм трёх тысяч рублей серебром заимообразно: «то есть, чтобы долг мой казне постепенно погашался причитающейся мне из дирекции Императорских театров поспектакльной платой». Просьба была адресована императору Александру III, но само письмо было направлено обер-прокурору Святейшего Синода К. П.&nbsp;Победоносцеву — ввиду того, что последний был «единственный из приближённых к Государю сановников, которому я имею честь быть лично известным». Чайковский пояснял причину своего обращения следующим образом: «Сумма эта освободила бы меня от долгов (сделанных по необходимости как моей собственной, так и некоторых моих близких) и возвратила бы мне тот душевный мир, которого жаждет душа моя.» По докладу обер-прокурора, император переслал Победоносцеву для Чайковского 3 тысячи рублей в безвозвратное пособие. Чайковский благодарил императора и Победоносцева; последнему, в частности, писал: «<…> Я глубоко тронут той формой, в которой выразилось внимание Государя к моей просьбе. <…> словами так трудно выразить то чувство умиления и любви, которое возбуждает во мне Государь.»

В середине 1880-х Чайковский возвращается к активной музыкально-общественной деятельности. В 1885 году его избирают директором Московского отделения РМО. Музыка Чайковского получает известность в России и за границей. Последние годы своей жизни композитор провёл в Клину, Московской области, где сейчас находится Государственный дом-музей П. И. Чайковского.