เป็นเส้นทางเดินป่าระยะสั้นที่สุด และสภาพทางเดินสะดวกที่สุด เหมาะกับนักท่องเที่ยวทุกเพศทุกวัย เส้นทางจะลัดเลาะในป่าดิบชื้นสลับกับป่าดิบแล้งที่มีความอุดมสมบูรณ์ ระหว่างเส้นทางจะได้พบกับไม้กฤษณาหรือไม้หอม ซึ่งเป็นไม้ที่มีคุณค่า มีสารที่ให้กลิ่นหอมจรุงใจเมื่อโดนไฟเผา และอาจได้พบกับสัตว์ป่า เช่น ชะนีมือขาว ชะนีมงกุฎ และนกชนิดต่างๆ ด้วย ปลายเส้นทางจะพบกับน้ำตกกองแก้ว ที่ให้สัมผัสถึงความชุ่มฉ่ำเย็นของสายน้ำในป่าดิบ ซึ่งเกิดจากหินภูเขาไฟ และป่าพรุน้ำจืดที่เหมาะแก่การถ่ายภาพและศึกษาระบบนิเวศ

เส้นทางเดินศึกษาธรรมชาติเชื่อมระหว่างสองน้ำตก ลัดเลาะไปตามลำห้วยลำตะคอง ผ่านป่าไผ่สลับกับป่าดิบ-แล้งเป็นระยะๆ ภายในเส้นทางจะได้ยินเสียงดังกึกก้อง ของน้ำตกผากล้วยไม้ในฤดูฝน แต่เมื่อน้ำลดลงในฤดูแล้ง จะได้พบเห็นร่องรอยการไหลของหินลาวาภูเขาไฟเมื่อหลายร้อยล้านปีก่อน รวมทั้งดอกไม้หินซึ่งเป็นพืชชนิดใหม่ของโลกที่จะโผล่พ้นน้ำขึ้นมาให้ได้พบเห็นด้วย รวมทั้งหวายแดงอันเป็นที่มาของชื่อน้ำตกที่ผลิดอกเป็นช่อยาวสีแดงโดดเด่นบริเวณผาน้ำตกในช่วงเดือนเมษายน

นอกจากนั้นอาจพบเห็นสัตว์ที่ใช้ชีวิตเกี่ยวข้องกับสายน้ำเช่น ผีเสื้อ ตะกอง นาก ได้ รวมทั้งฝูงชะนีที่อาศัยบนยอดไม้ นกเงือกและนกเหยี่ยวที่บินหาอาหารไปมา ก่อนจะสิ้นสุดเส้นทาง จะพบกับลานหินที่สวยงามในลำธาร ซึ่งเห็นได้เฉพาะหน้าแล้งเท่านั้น

เส้นทางศึกษาธรรมชาติที่จะได้สัมผัสความหลากหลายของประเภทป่าไม้ ได้แก่ ป่าดิบแล้งที่มีความสมบูรณ์ ป่ารุ่นสอง และทุ่งหญ้า มีต้นไม้ขนาดใหญ่ให้ร่มเงาตลอดเส้นทาง เช่น ไทร หว้า ที่ดึงดูดนกและสัตว์ป่านานาชนิดเข้ามากินลูกไม้ จนได้รับสมญานามว่า “ภัตตาคารของสัตว์ป่า” และมีต้นกะเพรายักษ์เป็นไม้ที่มีเฉพาะป่าดงพญาเย็นเท่านั้น นอกจากนั้นยังเป็นเส้นทางออกหากินของช้างและกระทิง อาจพบเห็นร่องรอยของสัตว์เหล่านี้ได้ตลอดเส้นทาง เช่น รอยเท้าหรือมูล บางโอกาสอาจได้พบเห็นนกเงือกจับคู่ทำรังอยู่ในโพรงไม้หรือชะนีที่ห้อยโหนเก็บผลลูกไม้กิน

เมื่อเดินถึงหอดูสัตว์หนองผักชี สามารถเฝ้าดูสัตว์น้อยใหญ่ออกหากินตามแหล่งน้ำและดินโป่งในทุ่งหญ้าได้ เช่น ช้าง กระทิง ชะนี นกเงือก ซึ่งเห็นได้เฉพาะหน้าแล้งเท่านั้น

เป็นเส้นทางเดินทางเดียวที่จะนำไปสู่อ่างเก็บน้ำสายศร ที่เป็นจุดชมวิวพระอาทิตย์ตกที่สวยงามตลอดเส้นทางจะได้สัมผัสกับป่าดิบแล้งและป่ารุ่นสอง ซึ่งเป็นแหล่งที่อยู่ของชะนีมือขาว ในฤดูฝนจะพบดอกไม้หลากหลายชนิด เช่น หงส์เหิน บีโกเนีย และชาฤาษี  ไฮไลท์ของเส้นทาง คือ ต้นสมพงยักษ์ ที่มีอายุหลายร้อยปี  

ส่วนในบริเวณป่ารุ่นสองที่มีพื้นที่ค่อนข้างโล่ง มีโอกาสพบนกหลายชนิด เช่น นกโพระดกหน้าผากดำ นกปรอดคอลาย ปรอดเหลืองหัวจุด นกบั้งรอกใหญ่ ซึ่งเห็นได้เฉพาะหน้าแล้งเท่านั้น

มีจุดเริ่มต้นเดียวกับเส้นที่ 4 เป็นเส้นทางศึกษาธรรมชาติที่จะได้สัมผัสความหลากหลายของประเภทป่าไม้ ได้แก่ ป่าดิบแล้งที่มีความสมบูรณ์ ป่ารุ่นสอง และทุ่งหญ้า ลักษณะเส้นทางเป็นทางราบลุ่มสลับกับทางชันขึ้นเนินเขา ไฮไลท์ของเส้นทาง คือ ต้นสมพงยักษ์ที่มีอายุหลายร้อยปี ในช่วงหน้าฝน จะได้พบเห็นเห็ดป่า รูปร่างและสีสันต่างๆ เส้นทางนี้เป็นแหล่งหากินของสัตว์ป่าหลายชนิด  เช่น ช้างป่า หมี นกเงือก ชะนี 

ในช่วงสุดท้ายของทางจะตัดออกสู่ทุ่งหญ้าหอดูสัตว์หนองผักชี ที่สามารถเฝ้าดูสัตว์น้อยใหญ่ออกหากินตามแหล่งน้ำในทุ่งหญ้าได้ อาจได้พบช้าง กระทิง ชะนี นกเงือก และสัตว์อื่นๆ มากมาย

เส้นทางเดินศึกษาธรรมชาติเส้นทางนี้จะเป็นบทเรียนธรรมชาติบทใหญ่  ระยะทางค่อนข้างไกล  สภาพป่าเป็นป่าดิบชื้นดิบแล้ง สลับกับป่าไผ่ในบางช่วง มีพันธุ์ไม้มีค่าหลายชนิด เช่น ต้นพะยูง ต้นกฤษณาหรือไม้หอมให้ได้ชมและศึกษา  รวมถึงยังได้พบดงเฟิร์นและต้นเฟิร์นซึ่งเป็นเฟิร์นที่มีขนาดใหญ่ มีสัตว์ป่าชุกชุม เช่น ช้าง ชะนี หมีควาย นกเงือก

โดยรวมเป็นเส้นทางที่ท้าทาย มีความสลับซับซ้อน และยังเป็นแหล่งหากินของช้างป่า อาจทำให้สับสนในการใช้เส้นทาง  จึงจำเป็นต้องมีเจ้าหน้าที่ที่มีความชำนาญเส้นทางในการนำทาง

เส้นทางใหม่ล่าสุดของอุทยานเพื่อฉลองความสัมพันธ์อันยาวนานของทั้งสองประเทศ ซึ่งนอกจากเส้นทางจะปรากฏร่องรอยความสัมพันธ์ในประวัติศาสตร์ร่วมกันแล้ว การจัดทำเส้นทางยังใช้มาตรฐานของอุทยานแห่งชาติของสหรัฐอเมริกาภายใต้โครงการอุทยานพี่อุทยานน้อง (Sister Parks Arrangement for Resources and Knowledge Sharing: SPARK) ด้วย ระหว่างทางเดินจะได้สัมผัสกับความสวยงามของระบบนิเวศป่าไม้นานาพรรณ เช่น ป่าดงดิบแล้ง ป่ารุ่นสอง และทุ่งหญ้ากว้าง สัตว์ป่าที่พบบ่อยระหว่างเส้นทาง เช่น ไก่ฟ้าพญาลอ ไก่ฟ้าหลังขาว ชะนี นกเงือก เป็นต้น