Паллас дал одно из первых описаний сайгаков, которые кочевали в то время в Оренбуржье большими стадами и переходили на правобережье реки Самары. Множество сайгаков было увидено им в июне 1769 года возле Новосергиевской крепости и в степях между Платовским редутом и Переволоцкой крепостью. "Сайгаки здесь людей не боялись", — заключает Паллас.
Очень интересны сообщения о тарпанах — малорослых диких лошадях, обитавших в прошлом в русских степях. Так, весной 1769 года жеребенок тарпана был пойман у Тоцкой крепости. Большие стада тарпанов отмечены Палласом в степях по верховьям Бузулука, Чагана и Иртека, на территории современных Курманаевского, Первомайского, Ташлинского и Сорочинского районов.
Следуя через Татищеву и Чернореченскую крепости, 1 июля 1769 года П. С. Паллас приехал в Оренбург, который он именует "главным пристанищем" "азиатского торгу".
Из Оренбурга Паллас совершил поездку к Илецкой Соли" куда прибыл 4 июля 1769 года. Исследователь дает подробное описание соляного рудника и приводит план-карту Илецкой Соли. Затем 9 июля отправляется к Орской крепости. По пути он описывает крепости и редут, природные достопримечательности. 13 июля прибыл в Орск, ознакомился с городом, побывал на Яшмовой горе.
А 21 июля ученый уже снова в Оренбурге и затем держит путь вниз по Уралу, к Каспийскому морю.
Паллас подробно описывает свой маршрут по правобережью Урала, характеризует окрестности Нижнеозерской и Рассыпной крепостей, Илецкого городка (с. Илек), Кинделинского и Иртекского форпостов. Опытный глаз натуралиста ничего не оставляет незамеченным. Паллас отмечает выходы мела у Чесноковки, находит редкие растения в заросших балках у Рассыпной, описывает песчаные барханы за Иртеком, "на которых растет дикий овес" и "достойная удивления курчавая степная малина", то есть кузьмичева трава, или эфедра.
Дальнейший путь Палласа пролегает вдоль реки Урал. Он делает большие остановки в Уральске и крепости Калмыковой. Здесь он изучал рыбные промыслы яицких казаков, которые затем подробно описал в своих "Путешествиях…".
Паллас отметил, что лов рыбы на Яике проходил четыре раза в году. Первый — самый важный — в январе, когда ловили преимущественно осетра и белугу баграми на ятовях или в зимовальных ямах. Второй лов приходился на май. В это время казаки сетями с лодок ловили севрюгу. Осетров и белуг, попавшихся в сети в мае, отпускали обратно в реку. В октябре следовала осенняя плавня, а в декабре велся лов местной рыбы на зимовалах для домашнего пользования. Рыбные промыслы яицких казаков строго регулировались местными законами и обычаями. Нарушители правил рыболовства строго наказывались.
Из крепости Калмыковой Паллас совершает небольшие поездки на Богырдай и к Индерскому озеру. 24 августа 1769 года он добрался до Гурьева. Отсюда путешественник сделал небольшую экскурсию в дельту Урала и на каспийское взморье. Здесь он обратил внимание на колебания уровня Каспийского моря в зависимости от климатических условий.
31 августа экспедиция Палласа оставляет Гурьев и возвращается назад той же дорогой вверх по Уралу. Не доезжая до Оренбурга, у крепости Чернореченской он свернул на Каргалу, проехал Сакмарский городок, Имангулово на Салмыше, Тугустемир, Стерлитамак и проследовал далее до Уфы. Зиму 1769–1770 года Паллас провел в Башкирии. В феврале 1770 года он посылает из Уфы студента Никиту Соколова с чучельщиком "весновать" в Гурьев для изучения яицких степей и каспийского рыболовства. Соколов собрал много дополнительных сведений о природе прикаспийского края, побывал в Рын-песках и привез Палласу в Челябинск множество интересных растений и животных, среди которых были еще не известные науке виды.
На пути в Челябинск экспедиция Палласа впервые пересекла горы Южного Урала примерно по параллели 55° северной широты. Обобщая свои наблюдения в Уральских горах, Паллас затем создал свою теорию образования горных хребтов. Он впервые обратил внимание на меридиональную зональность в строении Урала.
В 1771–1772 годах Паллас вместе со своими спутниками путешествует по Западной Сибири, Алтаю и доходит до Забайкалья. Весной 1773 года, совершая обратный путь, он вновь оказывается в бассейне Урала.
10 мая Паллас обследует местность у речки Иртек, протекающей по Общему Сырту и впадающей в Урал против села Бурлин Уральской области. "По ту сторону Иртека, — пишет Паллас, — степь вдруг переменяется в сухую, голую и исполненную полынью покрытыми солончаками"(5).
С берегов Иртека Паллас направляется вниз по Уралу через Январцевский форпост (ныне с. Январцево Уральской области) в город Уральск. Из Уральска он посылает в Индерские горы студента В. Зуева.