עשרים שנה לאחר שעזב דב אלבוים את העולם החרדי, הוא חוזר אל עברו כדי לשוב ולבדוק את תקפותה של אותה החלטה גורלית ששינתה את חייו. לשם כך הוא מסתגר שנה תמימה, החל בצום יום הכיפורים ועד מוצאי יום הכיפורים בשנה שלאחריו, כדי לבדוק את אמונתו ודרכיו בתוך עולם המסורת היהודית, ומעלה תובנות חדשות על אורחות חייו כילד וכנער חרדי וכאדם חילוני בהווה.
בכתיבה אוטוביוגרפית חושפנית ומרגשת מתאר המחבר מסע נפשי-רוחני כן ואמיץ, המוליך אותו אל תהומות של אי-אמונה ואל מבוכות נפש קשות מנשוא, לצד התמודדות עם תלאות היום-יום. בכעין מעבדה הוא בוחן את חייו ואת קורותיו ובד-בבד מאיר נושאים מהותיים מעולמה של המסורת היהודית לגווניה השונים. 
מסע בחלל הפנוי הוא רומן תיאולוגי נדיר מסוגו בספרות העברית החדשה, העוסק במקרא ובגיבוריו, בספרות הקבלה והחסידות מנקודת מבט אישית וסיפורית מפתיעה ובשפה קולחת ובהירה השווה לכל נפש. זהו מסע אישי מרתק העוסק בשאלות-יסוד ששואל כל אדם, שהן שאלות קיומיות לישראלי היהודי בן ימינו, כגון: מה היא אמונה? במה להאמין? מה היא הזהות היהודית שיכולה לשמש אותו כישראלי חילוני שאיננו מקיים אורח חיים הלכתי ואיננו שומר מצוות?
שם הספר, מסע בחלל הפנוי, לקוח מהגותו של רבי נחמן מברסלב, ש"החלל הפנוי" היה לו מקום שהאמונה והכפירה, הספק והוודאות, דרים בו בכפיפה אחת – מקום שאין בו פתרונות מוחלטים לשאלות חסרות מנוח. 
מסע בחלל הפנוי הוא ספרו השלישי של דב אלבוים. קדמו לו: זמן אלול (1997) חיי עם האבות (2001), שיצאו לאור ב'ספריה לעם'. כמו כן פרסם את ספר הילדים האריה הרעמתן והג'ירפה גם (2006).