В 1925 году ему была предложена должность главного инженера по благоустройству города Перовска (бывшая Ак-Мечеть), переименованному в Кызыл-Орду (Красная столица) в связи с переводом сюда из Оренбурга новой столицы Казахской АССР. Под его руководством были возведены жилые дома и административные здания из кирпича, был спроектирован и построен канал Саркырама для обеспечения Кзыл-Орды питьевой водой.
В тот год Тынышпаев женился на Азизе Шалымбековой, однако их брак продлился недолго, и она с маленькой дочерью Энлик переехала в Москву.
1 марта 1926 года он уехал в Алма-Ату и начал работать начальником дорожного отдела Семиреченской губернии. Под его руководством была построена автомобильная дорога с твёрдым покрытием Алма-Ата — Пишпек, проведены изыскания по строительству дороги Алма-Ата — Талды-Курган, предложен новый вариант дороги Алма-Ата — Хоргос.
В январе 1927 года по настоятельному предложению Турара Рыскулова, он был включен в Комитет содействия строительству Турксиба, созданный в декабре 1926 года. Тынышпаев принимал активное участие в подготовке «агентов эксплуатации дороги», по его инициативе были созданы курсы, на которых обучались 60 молодых казахов. Также он занимался разработкой проекта (известен как Чокпарский вариант) прокладки железнодорожной колеи через Чокпарский перевал, который позволил сэкономить 25 млн. рублей и почти на год сократил срок строительства Турксиба. В 1928 году настоял на Балхашском варианте трассы в противовес Лепсинскому, благодаря чему было сэкономлено около миллиона рублей при строительстве и сто тысяч рублей в год при эксплуатации железной дороги. Работал над исправлением ошибки инженера-проектировщика строительства станции Алма-Ата-I.
В сентябре 1929 года начальник строительства Турксиба В. С. Шатов издал указ об образовании в составе производственного отдела Турксиба особой службы — части пути, начальником которой был назначен Мухамеджан Тынышпаев. В апреле 1930 года он вновь женился на Амине Шейх-Али — племяннице своего старого друга Дауда Шейх-Али, приехавшей в Алма-Ату вместе со своей родственницей Магипарваз Алкиной, которая была вынуждена уехать из Уфы накануне неминуемого ареста органами НКВД.
3 августа 1930 года Мухамеджан Тынышпаев был арестован по доносу, но после долгого следствия преступных улик не было обнаружено. При следующем аресте, Тынышпаеву было предъявлено обвинение за события 1917 года, когда он короткое время был премьер-министром Туркестанской автономии, и 20 апреля 1932 года тройка при ПП ОГПУ определила ему 5 лет ссылки в Воронеже. Под надзором он работал в техотделе Управления постройки новой железной дороги Москва — Донецк. После возвращения из ссылки в 1936 году, он поехал на строительство железной дороги Кандагач — Гурьев, где он сильно простудился, заболел, после чего вернулся в Ташкент. Боясь нового ареста, Тынышпаев отправил жену Амину с пятилетним сыном Давлетом к её родственникам в Уфу, где по настоянию Тынышпаева она дала сыну свою фамилию — Шейх-Али.
21 ноября 1937 года он был вновь арестован, как бывший член «Алаш Орды», и как «враг народа» расстрелян. 29 сентября 1959 года Мухамеджан Тынышпаев был реабилитирован решением Верховного суда Казахской ССР, а в феврале 1970 года — Прокуратурой СССР и Военным прокурором Туркестанского Военного округа.
В память об этом удивительном человеке в Алматы была переименована улица в Турксибском районе. На доме, где он проживал, установлена мемориальная доска. Имя Тынышпаева было присвоено Казахской академии транспорта и коммуникаций, в которой 13 сентября 2000 года был установлен его бюст. В городе Сарканде установлен памятник М. Тынышпаеву.
В Центральном музее железнодорожного транспорта Казахстана первому казаху инженеру-железнодорожнику Мухамеджану Тынышпаеву посвящён отдельный раздел, где собраны многочисленные документы, фотографии, ряд публикаций в прессе, имеется лента документального фильма, снятого сыном Мухамеджана Тынышпаева — Искандером в годы его обучения во ВГИКе.
Сочинения М.Тынышпаева
1. Ак-табан-шубрынды //Бартольд В.В. Туркестанские друзья, ученики и почитатели. Ташкент, 1927
2. Киргиз-казаки в XVII и XVIII веках: Историческая справка и племенной состав населения Ташкентского уезда //Труды общества изучения Казахстана.- Кзыл-Орда, 1926.- Том 7.- Выпуск 2
3. Коксуйские развалины и город Кайлак //Труды общества изучения Казахстана.- Кзыл-Орда, 1926.- Том 7. Выпуск 2
4. Краснореченские развалины и город Баласагын //Известия Туркестанского отдела Русского Географического общества.- Ташкент, 1924.- Том 17
5. Материалы к истории киргиз-казахского народа.- Ташкент, 1925
6. Тынышпаев М. Политические выступления, научные труды, документы.- Алматы: Қазақстан, 2009.- 312 с.;
7. Тынышпаев М. История казахского народа.- Алматы: Санат, 2009.- 288 с.;
8. Тынышпаев М. История казахского народа.- Алма-Ата: Қазақ университеті, 1993.- 224 с.
Литература:
1. Тынышпаев,_Мухамеджан_Тынышпаевич //wikipedia.org/wiki
2. Тынышпаев,_Мухамеджан_Тынышпаевич //biografia.kz/famous/1096#ixzz2kW8o095k
3. Осадчий Ф. Великий творец добра и света: страницы судьбы инженера М. Тынышпаева. – Арыс.- 2001.- 103 с.