Сам Шварц в июле — августе 1857 г. прошел от Качуга (на Лене) к устью Витима и поднялся по нему примерно на 660 км до крупного Делюн-Оронского порога, но не мог преодолеть его, восемь дней исследовал прибрежные горы, а затем вернулся на Лену.

В июне 1858 г. Шварц из Минусинска через село Шушенское вышел к верховью р. Ои (приток Енисея). Здесь он обнаружил короткую горную цепь, гребень которой «был усажен огромными каменьями, глыбами и столбами» (Ойский хребет, длина около 80 км). По водоразделу истоков Ои (хребет Кулумыс) он двинулся на восток вдоль небольшого хребта Ергаки и достиг истоков быстрого и порожистого Уса (приток Енисея). По Усу Шварц сплыл на лодке до устья и обнаружил подходящую к правому берегу реки короткую зубчатую цепь (Араданский хребет), а ниже по течению — менее высокий Мирской хребет. В Минусинск он вернулся в августе 1858 г., закончив тем самым полевые исследования всего своего отряда.

Отряд Шварца добился больших географических результатов главным образом благодаря топографам. Он оконтурил Витимское плоскогорье, открыл и нанес на карту несколько высоких хребтов в Становом нагорье и Олекмо-Чарском плоскогорье, а также в Приамурье, положил на карту почти все течение Витима и Зеи, ряд их мелких притоков, Киренгу, Баргузин и Верхнюю Ангару, выполнил первую съемку Восточного Саяна. На основании собранных материалов Шварц составил карту Забайкалья и Амурского края, долгое время служившую единственной основой для исследований, карту, «которой могли доверять вполне в очень многих ее частях» (П. Кропоткин). Шварц «первый [независимо от Миддендорфа] высказал правильный взгляд о необходимости разделения Станового и Яблонового хребтов, объединявшихся в одну и ту же цепь» (В. Обручев).

В 1865 г. в Забайкалье но поручению Географического общества работал горный инженер Иннокентий Алексеевич Лопатин. Почти за полгода (май — сентябрь) Лопатин вместе с топографом И.А. Кондратьевым пересекли регион в нескольких местах, изучили и нанесли на карту верхнее течение Витима со всеми его многочисленными притоками и выполнили ряд гипсометрических замеров. Их маршруты пролегли по труднодоступной местности, где никогда не ступала нога исследователя. Собранные материалы позволили Лопатину прийти к выводу, что изученная территория с вечномерзлыми грунтами представляет возвышенность, постепенно понижающуюся к Витиму. Южнее истоков Витима он обнаружил следы древних вулканов.

В 1862 г. 20-летний офицер князь (Рюрикович) Петр Александрович Кропоткин, окончивший Пажеский корпус, добровольно отказался от открывающейся перед ним «военно-паркетной карьеры» и отправился служить в Восточную Сибирь, в организованную в 1858 г. Амурскую область, чтобы удовлетворить свою страсть к путешествиям. Летом 1865 г. Кропоткин проследил до истоков р. Иркут, в долине которой впервые исследовал систему котловин — межгорных понижений общей длиной около 200 км, ныне объединенных под названием Тункинской котловины, и установил их прежнюю связь с Байкалом. Затем он перевалил на истоки р. Оки и спустился в низовье, обнаружив лишь небольшие водопады вместо предполагавшихся крупных и открыв признаки недавнего вулканизма — значительные потоки лавы и мелкие кратеры.

В 1866 г. Кропоткин возглавил крупную экспедицию, организованную Сибирским отделением Русского географического общества на средства золотопромышленников, для изыскания скотопрогонного тракта с Ленских приисков к Чите. Из Иркутска в мае он проехал на верхнюю Лену к Качугу (у 54° с. га.), а оттуда спустился по Лене. В 50 км ниже устья Витима он повернул на юг и оказался в совершенно неисследованной горной области. Кропоткин выявил ее рельеф и назвал нагорье Патомским — по р. Большой Патом, впадающей в Лену у 60º с.ш.

Экспедиция пересекла нагорье, средняя высота которого составляла 1200 м, до золотых приисков в верховьях р. Шуи (бассейн Олекмы, у 58º с.ш.) и организовала там вьючный транспорт. В районе приисков Кропоткин открыл ледниковые отложения, что дало ему возможность впервые доказать существование прежнего оледенения Сибири и обосновать гипотезу о наличии ледникового периода в жизни Земли. Между бассейнами рек Большого Патома и Жуй и среднего Витима он выявил скалистый хребет, состоящий из «безмолвных, диких однообразных мрачных скал»^{12}, названный им Ленско-Витимским водоразделом (впоследствии он переименован в хребет Кропоткина, длина около 200 км). К югу от водораздела простиралась горная область, состоящая из двух параллельных хребтов, нареченных Кропоткиным Делюн-Уранским и Северо-Муйским (между 57º и 55°30' с.ш.). Перевалив их, экспедиция попала в бассейн Муи. «Роскошь этой долины поражала нас после сумрачных щек [ущелий] горной страны». Отсюда Кропоткин двинулся на юг через высокий хребет, обнаруженный Орловым, завершил его открытие и окрестил Южно Муйским. Затем он пересек в южном направлении высокое Витимское плоскогорье (название принадлежит Кропоткину) и перевалил Яблоновый хребет: Кропоткин «не заметил бы его, если бы куча хвороста, сложенная бурятами и обвешанная тряпками и гривою, «обо», не напомнила, что дорога пересекает здесь водораздел между водами Ледовитого и Восточного океана». По р. Чите в конце сентября он спустился до города Читы и установил, что вдоль левого берега р. Читы и правого берега Ингоды протягиваются горы, позднее названные хребтом Черского.

В результате работ экспедиции выяснилось, что все пересеченные хребты простираются на северо-восток. Собранные многочисленные географические и геологические факты Кропоткин дополнил огромным литературным материалом и использовал их в работе «Общий очерк орографии Восточной Сибири» (1875 г.). Он дал свою схему рельефа Северо Восточной Азии, представляющую «крупный шаг вперед по сравнению с концепцией А. Гумбольдта» (В. Обручев). Конечно, новая схема Кропоткина, основанная главным образом на изучении рельефа, а не на геологических данных, которых тогда было недостаточно, теперь сильно изменена, однако некоторые его предположения оказались правильными.

В 1868 г. генерал-губернатор Восточной Сибири поручил колымскому исправнику Гергарду Людвиговичу Майделю объехать северо-восточные районы Якутии для пересмотра правил ярмарочной торговли. В то время Сибирь к востоку от меридиана 132° представляла одно из самых крупных на Земле «белых пятен». Поэтому Майдель принял предложение Академии наук производить но пути естественно-исторические наблюдения и включил в состав отряда астронома Карла Карловича Неймана и топографа П. Афонасьева. В конце ноября 1868 г. Майдель добрался до Верхоянска и, двигаясь в восточном направлении, перевалил горы (северное окончание хребта Черского) примерно у 68° с.ш. Он установил, что «расстилающаяся между Яной и Тас-Хаяхтахом большая равнина»^{13} — Янское плоскогорье — тянется от Яны также и к западу, до Верхоянского хребта. От р. Селениях (приток Индигирки) Майдель на оленях пересек «покрытую бесчисленными… озерами» Абыйскую низменность и через «очень невысокий, покрытый лесом Алазейский хребет», т. е. Алазейское плоскогорье, уже на перекладных, обычным путем, достиг Среднеколымска.

Проехав на собаках вниз по р. Колыме, отряд весной 1869 г. добрался до р. Малый Анюй, где в то время собиралась большая ярмарка. «Местность [эта] сплошь гористая; хребты… так близко теснятся один к другому, что для… рек остается только дно долин…» Перебравшись на Большой Анюй, отряд вышел к истокам реки (длина ее 693 км). Майдель предполагал проникнуть на север для изучения побережья Чукотского моря, но не смог этого сделать из-за боязни проводников погубить оленей и вынужден был идти на юго-восток, к устью р. Анадыря. «Этим было решено все, и на нашу экспедицию приходилось смотреть как на… неудавшуюся… [и] даже как на совершенно бесцельную» — в таких мрачных тонах преждевременно оценил Майдель результаты своей работы.