Изучая Приаральские Каракумы, Неуструев устанавливает переходный характер почв приаральских полынных и солянковых пустынь от зоны бурых почв к сероземам. Он отмечает большую водоносность приаральских песков по сравнению с другими песчаными пустынями Средней Азии, высказывает мнение об аллювиальном (речном) происхождении Северного Приаралья.
Многие работы ученого проиллюстрированы его собственными фотоснимками. Как глубокий знаток ландшафта и тонкий ценитель пейзажа Неуструев удачно сочетал качества фотографа-документалиста и художника. Иногда фотоснимок он заменяет удивительно точным и проникновенным словесным "портретом": "При этой погоде Каракумы (Приаральские. — А. Ч.) не давали возможности снять хорошего вида. Однообразно холмистая песчаная страна при хмуром освещении не была живописна. Изредка вдали блеснут под солнцем пески более оголенные или барханы (их почти нет), а то кругом одно и то же. Буроватая растительность не красит пейзажа. Рельеф, как всегда в песках, плохо уловим. Бугры неправильные, невысокие, разъединены то плоскими ложбинами, то ямами выдувания, где песок оголен и из него торчат белые корешки ак-кырш, иногда на пути ложбинка округлой формы, впадинки с чием, камышом… ажреком и солянками, то блестя на солнце покажется белая от солей поверхность сора"(6).
Неуструев хорошо знал растительность обследованных районов и неизменно свои записи сопровождал краткими геоботаническими очерками.
Параллельно со службой в Переселенческом управлении Неуструев ведет большую общественную работу. В 1912 году в Петербурге был утвержден Докучаевский почвенный комитет. Его председателем избирается К. Д. Глинка, а секретарем С. С. Неуструев. Он организует регулярные научные заседания, участвует в создании почвенного музея комитета, редактирует новый печатный орган "Известия Докучаевского почвенного комитета".
Здесь же возникла мысль о создании Географического института, который должен был стать центром высшего географического образования в стране, с преподаванием очень широкого цикла наук. Руководство департамента земледелия вместо организации такого института согласилось на создание высших географических курсов, которые начали работать в январе 1916 года.
Большое значение на этих курсах уделялось организации работ в природе. Слушатели проходили практику по топографии, геологии, ботанике, зоологии, почвоведению. Лекции слушателям читали крупнейшие естествоиспытатели того времени: А. И. Воейков, Б. А. Федченко, К. Д. Глинка, С. С. Неуструев, Л. С. Берг, Ю. М. Шокальский и др.
В 1918 году, вскоре после революции, курсы были преобразованы в Географический институт. Впервые наша страна получила высшее географическое учебное заведение, осуществляющее комплексную подготовку будущих исследователей природы, о чем мечтали естествоиспытатели прошлого.
Вспомним хотя бы, как сожалел первооткрыватель Оренбургского края ученый-самоучка П. И. Рычков о том, что "посланные от Санкт-Петербургской императорской Академии наук господа профессоры Миллер и Гмелин"(7) не могли осмотреть Оренбургский край. Тогда же Рычков высказал пожелание, "дабы и Оренбургская губерния со временем такими же искусными людьми была обследована и описана".
И хотя после Рычкова в зауральских степях побывали академические отряды Палласа, Лепехина, Фалька, путешествовали здесь Эверсманн и Карелин, — в полном объеме пожелание Рычкова было выполнено только через 150 лет С. С. Неуструевым.
В конце 1914 года Оренбургская земская управа обратилась в Докучаевский почвенный комитет с просьбой провести обследование почвенного покрова губернии для нужд оценочно-статистического бюро. В январе 1915 года С. С. Неуструев выезжает в Оренбург и выступает на заседании губернского правления с проектом оценочных работ. Его назначают заведующим почвенными исследованиями Оренбургской губернии.
По плану, разработанному ученым, исследования губернии должны быть выполнены за период с 1910 по 1920 год. К этим работам по обследованию края С. С. Неуструев привлек около 50 человек. В их числе были опытные специалисты: геологи Н. Н. Тихонович и Д. Н. Соколов, почвоведы К. П. Горшенин и М. И. Рожанец, ботаник И. М. Крашенинников.