Zum Wintersemester 1894/95 wurde Furtwängler Professor für Klassische Archäologie in München und zugleich Leiter des Museums für Abgüsse Klassischer Bildwerke. 1896 wurde er daneben Direktor der Glyptothek und des Antiquariums in München. Er starb 1907 in Athen an einer Dysenterie, die er sich während der Grabungen auf Ägina zugezogen hatte.
Seine Bearbeitung der archaischen Bronzefunde von Olympia war maßgeblich für die Erforschung der Geschichte der archaischen Kunst, seine mit seinem Freund Georg Loeschke durchgeführten Studien zur mykenischen Keramik waren wegweisend für die Erforschung der griechischen Kunst des 2. Jahrtausends v. Chr. In seiner Berliner Zeit legte er für die damalige Zeit umfassende und systematische Kataloge der Vasen und Gemmen vor.
Er bahnte auf dem Gebiet der Plastikforschung eine moderne Kopienkritik und Meisterforschung an, die in seinem Buch Meisterwerke der griechischen Plastik gipfelte, das bis heute als wegweisend gilt. In seiner Münchner Zeit grub er seit 1901 am Aphaiatempel auf Ägina, dem Herkunftsort der Münchener Aeginetenskulpturen.
Schriften (Auswahl)
mit Georg Loeschke: Mykenische Thongefäße. Asher, Berlin 1879.
Königliche Glyptothek (München): Beschreibung der Glyptothek König Ludwig's I. zu München
Der Goldfund von Vettersfelde (= Programm zum Winckelmannsfeste der Archäologischen Gesellschaft zu Berlin. Band 43). Reimer, Berlin 1883 (Digitalisat).
Beschreibung der Vasensammlung im Antiquarium . 2 Bände. Spemann Berlin 1885 (Digitalisat).
mit Georg Loeschke: Mykenische Vasen. Vorhellenische Thongefässe aus dem Gebiete des Mittelmeeres . Asher, Berlin 1886 (Digitalisat).
Die Bronzen und die übrigen kleineren Funde aus Olympia (= Olympia. Die Ergebnisse der von dem Deutschen Reich veranstalteten Ausgrabung. Band 4). 2 Bände (Textband, Tafelband). Asher, Berlin 1890 (Digitalisat).
Meisterwerke der griechischen Plastik. Kunstgeschichtliche Untersuchungen. 2 Bände (Textband, Tafelband). Giesecke & Devrient, Leipzig u. a. 1893 (Digitalisat).
Beschreibung der geschnittenen Steine im Antiquarium . Spemann, Berlin 1896 (Digitalisat).
Die antiken Gemmen. Geschichte der Steinschneidekunst im klassischen Altertum. 3 Bände (Band 1: Tafeln. Band 2: Beschreibung und Erklärung der Tafeln. Band 3: Geschichte der Steinschneidekunst im klassischen Alterum.). Giesecke & Devrient, Leipzig u. a. 1900 (Digitalisat).
mit Karl Reichhold (Hrsg.): Griechische Vasenmalerei. Auswahl hervorragender Vasenbilder. Serie 1 (2 Bände: Textband, Tafelband). Bruckmann, München 1904.
Paul Wolters: Adolf Furtwängler. Gedächtnisrede, gehalten in der öffentlichen Sitzung der K. Akademie der Wissenschaften am 20. November 1909. Verlag der K. B. Akademie der Wissenschaften, München 1910, OCLC313083185, (Digitalisat).
Ludwig Curtius: Adolf Furtwängler. In: Badische Biographien Bd. 6. Winter, Heidelberg 1935, S. 672–685 (Digitalisat)
Martin Flashar, Jutta Wohlfeil (Hrsg.): Adolf Furtwängler, der Archäologe (= Schriften der Archäologischen Sammlung Freiburg. Band 8). Katalogbuch zur Ausstellung Freiburg 2003. Biering & Brinkmann, München 2003, ISBN 3-930609-41-X (Persönliches, Familiäres und Archäologisches zu seiner Person, Bibliographie seiner Schriften und der Sekundärliteratur, S. 157–177).