Два похожих предложения: "Я хочу знать, как пройти в библиотеку в три часа ночи", "Я хочу знать (,) как".

Запятая не нужна, вот правило:

§107. Запятая между главным и придаточным предложениями

Не ставится запятая между главным и следующим за ним придаточным предложение, если придаточное предложение состоит из одного только союзного слова (относительного местоимения или наречия) , например:

Меня упрекают, но не знаю в чем;

Уходя, он обещал скоро вернуться, но не уточнил когда;

Мать температуру определяла губами: приложит губы ко лбу и сразу определит сколько.