Еще Петр Великий указал своим наследникам на Азию, как на страну, заслуживающую особого интереса и внимания, но лишь около половины XIX века начала осуществляться мечта великого преобразователя, и в 50-х годах Россия сделала первый шаг в этом направлении: в Оренбургском краю, в Киргизской степи, на р. Иргиз, с одной стороны, и на азиатском берегу Каспийского моря, с другой, появились первые русские укрепления; с этого времени Россия постепенно, но неуклонно подвигалась вглубь страны, подчиняя своему владычеству находившиеся на её пути свободные до тех пор народности.
После военной экспедиции Циммермана в 1860 г. весь бассейн оз. Иссык-Куля (Семиреченской области) был присоединен к России, причем через два года разграничительная комиссия определила границы, отделяющие эти новые владения от Китая. Несколько ранее этого времени (в 1S56 г.) Семенов, а позднее Струве, Оеверцов и Потанин исследовали предгорья, долины и ледники Тянь-Шаня, бассейн Иссык-Куля и горной системы Кара-Тау; обширный материал наблюдение астрономических, метеорологических, а также богатые коллекции (у Семенова более и. ооо видов растений альпийской флоры Тянь-Шаня) явились результатом этих. исследований.
Взятие Ташкента в 1864 г., Ходжента в 1867 г. и обессиление Кокандского ханства значительно облегчили исследования в области Тянь-Шаня, чем и воспользовался Северцов, вскоре посетивший г. Верный и верховья р. Нарына.
С этого времени целый ряд путешественников (Федченко, генерал-майор Абрамов, Потанин, Певцов), не останавливаясь перед величайшими трудностями и опасностями пути в то время, перебывал в этих далеких и неизведанных странах. Китайская империя была ранее совершенно недоступна для европейских исследователей; затем, немногие путешественники стали пробираться в ближайшие к русской границе китайские города: Кашгар, Кульджу и др. Пытавшиеся проникнуть далее к Манджурии и Тибету (Де ла-Брюнетьер и Шлагинтвейт) заплатили жизнью за свою любознательность. Пржевальский первый удачно привел такую попытку в исполнение, предприняв в период с 1870 по 1883 г. четыре экспедиции в Тибет, пустыню Гоби, Монголию и бассейн Лоб-Нора. Он является первым путешественником, избороздившим всю внутренность азиатского материка; им пройдено около 30. 000 верст пути, сделаны съемки» гипсометрические определения, метеорологические наблюдения. Самые же крупные заслуги его относятся к изучению органической жизни, как животного, так и растительного царства. В Тибетском нагорье он первый добыл экземпляр горного барана (Ovis Polii), впервые описанный Марко Поло, а также дикого верблюда и дикую лошадь, названную в честь его Equus Przewalskii.
В 1876 г. под начальством М. Д. Скобелева была снаряжена военно-научная экспедиция, доходившая до оз. Ранг-Куля; в ней принимали участие капитан Костенко, В. Ф. Ошанин, полковник Лебедев и друг.
В 1871 г. Федченко совершил со своею супругою в Кокандское ханство путешествие, имевшее огромное научное значение; он открыл хребты Алайский и Заалайский, исследовал Алайскую долину (высота её над уровнем моря около 8. 000 фут. на западном, и около 12. 000 фут. на восточном конце), при чем особенно обратил внимание на резко выраженный степной характер её, как в растительном, так и в животном царствах: ящерицы (Abbepharus), саджи (Суггaptes Tibetana) и т. п., обычно встречающаяся в степи, изобилуют и на Алайской долине. Мушкетов, посетивший Алай в 1877 г., высказал уверенность, что некогда долина эта служила замкнутым нагорным водоемом, впоследствии осушившимся.
В том же 1877 и следующих годах, Мушкетовым совершены на Алай и Памиры два путешествия, рёзультатом которых явились, помимо съемки пути и определения новых астрономических пунктов, также и данные о геогностическом строении весьма сложной и интересной восточной части Алайского хребта. Им найдено также, что оз. Б. Кара-Куль представляет собою совершенно замкнутый бассейн, не имеющий стока, хотя и принимающей в себя несколько небольших речек. Оно значительно усыхает и в еще недавнее прошлое было гораздо больше, составляя с уже высохшими в настоящее время озерами Кок-Кум и Кара-Кум один обширный водоем. Озеро вместе с окрестностями покоится на граните, к югу прикрывающимся толщами метаморфического сланца и триасом; острова, выступающие на нем, также гранитные. Мушкетов же выяснил вопрос об отсутствии предполагавшаяся до тех пор на Памирах меридионального хребта Болор, упоминаемая Гумбольтом.