В инструкции, данной Леману Перовским, значилось: “Назначив Вас, милостивый государь, для отправления с миссиею в Бухару, я считаю нужным сообщить Вам, что главная цель посылки Вашей заключается в исследовании физического состояния ханства и его окрестностей... Для пособия Вам при исследованиях командируются с Вами два чучельника, которых предписано мною снабдить всеми нужными принадлежностями для составления зоологических и ботанических коллекций”[136 Там же, л. 329-329 об.]. Чучельники Андрей Скорняков и Павел Волженцов, как позднее докладывал Леман, во время путешествия отличились “совершенным знанием своего дела, постоянным отличным поведением и неусыпным рвением в исполнении своих обязанностей”[137 Там же, л. 540-540 об.], поэтому музейные экспонаты, привезенные в Оренбург, отличались высоким качеством.
Экспедиция Бутенева, отправившаяся в Бухару 20 мая 1841 г. и возвратившаяся следующим летом, имела важное научное значение, так как были получены интереснейшие данные о природе областей Средней Азии. По дороге Леман знакомился с растительным и животным миром казахских степей. Один из участников похода вспоминал позднее: “Как в хивинской экспедиции, так и в этой, путешествовал известный натуралист Леман, которому я способствовал в сборе растений и составлении коллекций. Между прочим, нам удалось добыть двух хамелеонов, но к неудовольствию нашему, по опущении их в спирт замечательная игра и переливы красок их кожи у живых совершенно исчезла и кожа обесцветилась” [365, с. 590].
В Бухару экспедиция прибыла 5 августа. Здесь Леман получил письмо от В.А. Даля - самое длинное и содержательное из писем, обнаруженных в ПФА РАН, оно датировано 13 июля 1841 г. В это время В.А. Перовский решил оставить пост оренбургского военного губернатора и, как видно из письма, Даль беспокоился о себе и своих товарищах в ожидании серьезных перемен. Действительно, вскоре он получил назначение в столицу и, передав заведование музеем М.Ф. Зеленке, покинул Оренбург. Когда через год Леман вернулся из Бухары, он тоже отправился в Петербург, но его настигла в дороге внезапная смерть. Письмо, оказавшееся прощальным, Даль начинает словами: “В отдалении от остального мира, где Вы, дорогой Леман, сейчас находитесь, несколько строк из этого другого мира, к которому Вы тоже принадлежите, возможно, не будут Вам нежелательными... Дай Бог, чтобы и дольше так продолжалось”. “Моя жена и моя мама, - добавляет он, - передают Вам привет и желают Вам очень много счастья”. В заключение Даль замечает: “Сейчас всех нас, чиновников, занимает мысль, куда мы должны деться с женами и детьми, когда Перовский уедет, что произойдет наверняка скоро. Бог знает, куда судьба забросит каждого и где ему уготован его кусок хлеба”[138 ПФА РАН, ф. 56, on. 1, № 31, л. 2-3.].
Между тем, после недолгого пребывания в столице Бухарского ханства исследователи, разбившись на группы, двинулись в восточном направлении - по долине Зеравшана до горного массива Каратау.
Леман, Ханыков и геолог Богословский оказались первыми со времен Тимура европейцами, побывавшими в Самарканде. Четверть века спустя Ханыков вспоминал, что, прибыв туда 2 сентября 1841 г., он полагал, что с 8 сентября 1404 г., дня въезда в Самарканд Гонзаллиса Клавихо, посланника Генриха III Кастильского, ни один европеец не посещал еще этой знаменитой местности. Однако выяснилось, что отряд Лемана и Богословского достиг Самарканда днем раньше. “Леман, - пишет Ханыков, - предлагал мне, шутя, купить у него право первенства посещения города и, конечно, я не думал тогда, что скорая смерть этого замечательного и талантливого молодого ученого и его спутника доставит мне, без покупки, печальное преимущество быть первым, еще живым, после Клавихо, свидетелем отживания Самарканда”.
Отряд Лемана и Богословского, побывав в верховьях Зеравшана и исследовав горную местность, вернулся в Самарканд, где провел некоторое время. Леман хорошо познакомился с городом и подробно описал увиденное. В академическом архиве хранятся его мастерски выполненные зарисовки мавзолеев Шах-и-Зинца, медресе Шер-Дор и Тилля-Кары, развалин мечети Биби-Ханым - первые известные изображения этих прекрасных архитектурных памятников эпохи Тимуридов.
Вернувшись в Бухару, где Леман и его товарищи прожили несколько месяцев, он приводил в порядок результаты наблюдений, составлял описание Бухары, ее жителей, их обычаев, медицинских познаний, учебных заведений и т.д. [475].