Экспедиция князя Бековича-Черкасского продлилась более пяти месяцев. За это время были собраны у туркмен сведения, касавшиеся прежнего устья Аму-Дарьи, а также возвращения ее в прежнее русло. Чтобы окончательно убедиться в правильности собранных сведений, князь Черкасский отправил астраханских дворян Николая Федорова и Ивана Званского с Ходжанепесом, являвшимся проводником отряда, а позже дворянина Алексея Тарановского для осмотра прежнего русла Аму-Дарьи и плотины, обратившей ее воды в Аральское море.
Результаты разведок подтвердили показания туркмен и не оставили у князя никаких сомнений в том, что старое русло Аму-Дарьи найдено и что река некогда впадала в Каспийское море.
В ходе экспедиции Черкасским также была составлена карта восточного побережья Каспийского моря. Располагая собранными сведениями и составленной картой Каспия, в октябре 1715 г. отряд благополучно возвратился в Астрахань.
14 февраля 1716 г. Петр I подписал новый Указ. Он состоял из 13 пунктов и одновременно являлся своего рода инструкцией князю Черкасскому во время предстоящей экспедиции.
Согласно инструкции экспедиция должна изучить, во-первых, водные и сухопутные торговые пути в Хиву, Бухару, Индию; во-вторых, прилежно осмотреть течение Аму-Дарьи, все плотины на ее протоках с тем, чтобы «оную воду паки обратить в старый ток», т. е. в сторону Каспийского моря; в-третьих, склонить хивинского хана к верности и подданству, а бухарского — «в дружбу привести». Кроме того, князю Бековичу-Черкасскому предписывалось «накрепко смотреть, чтобы с обыватели земли ласково и бестягостно обходилися».
Подготовка к вновь организуемой экспедиции была полностью завершена к концу лета 1716 г., а 20 сентября отряд Черкасского вышел в море. Спустя 19 дней, т. е. 9 октября, он прибыл на мыс Тюб-Карган на Мангышлаке, где. построил «не имевшую ни удобной земли, ни своей воды, ни лесу» [крепость-укрепление, названную впоследствии Святой Петр.
23 октября Черкасский направился к «красным водам», он должен был построить там главное укрепление.
По пути к «красным водам» он остановился в заливе Бектир-Лиман, который впоследствии был назван по его же имени — Александровский, и построил вторую крепость. Эта крепость, по его мнению, находилась на более удобном месте, чем первая крепость на Тюб-Карганском мысе.
В ноябре 1716 г. князь Черкасский с оставшимся при нем войском прибыл к «красным водам» и заложил здесь третью по счету и важнейшую крепость у входа в Балханский залив.
Из донесения полковника фон-дер-Видена, руководившего стройкой, видно, что крепость «построена в том месте без дров, и без пресной воды, и без лесу, который не был годен к городовому строению, на песке, сыпучем раскошкою». Несмотря на все эти трудности, крепость, намеченная в Указе Петра I от 14 февраля 1716 г., была построена. Оставив здесь полковника фон-дер-Видена «с двумя полками с Корогяцким да с Астраханским», сам Черкасский 18 декабря 1716 г. отправился сухим путем от «красных вод» к Тюб-Карганской крепости, а от нее до Астрахани, куда и прибыл 20 февраля 1717 года.
После прибытия в Астрахань князь Бекович-Черкасский сразу же донес сенату, что охотные полки находятся во вновь построенных крепостях, одновременно он, испрашивал указа относительно снабжения их жалованием на 1717 год, а сам между тем занялся подготовкой к сухопутному походу в Хиву.
Примерно в 100–150 верстах от Хивы, в местечке Порсунгул отряд Бековича-Черкасского встретил внезапную атаку хивинской конницы из 15-тысячного войска Ширгази-хана. Убедившись, после трехдневной стычки, что его войска не одолеют русский отряд, Ширгази-хан прибегнул к хитрости. Он направил к Бековичу-Черкасскому для переговоров своих приближенных с заверением, что «войска атаковали русских без его приказания и если князь Черкасский пришел послом, а не с неприязненной целью, то он просит его явиться к нему в лагерь».
Коварным образом пригласив Бековича-Черкасского в гости, а затем и расчленив отряд русских, хивинцы напали и перебили их. При этом погиб и Бекович-Черкасский.
Хотя хивинскую экспедицию князя Бековича-Черкасского постигла неудача, в целом экспедиции, предпринятые им с 1714 г., имели огромное значение. Прежде всего надо отметить, что составленная им карта впервые давала правильное представление об очертании восточного побережья Каспийского моря, до появления известной карты Вердена-Соймонова (1720 г.) и имела несомненную ценность не только для русской, но и для мировой науки. Помимо этого, экспедиция князя Черкасского в Хиву явилась «глубокой, впервые осуществленной в таких значительных масштабах разведкой, проведенной в среднеазиатском направлении, что весьма облегчала дальнейшие шаги русской политики в восточном вопросе».