В середине 19 века Казахстан вступил в последний этап своего присоединения к России. Это обстоятельство создало России необходимость установления торговых отношений с казахами и заставляло ее создавать на территории Казахстана опорные пункты. В это время были воздвигнуты на восточном берегу Каспийского моря Ново-петровское укрепление (1846г.) и Оренбургское (Тургай1846г.), в районе Аральского моря – Раймское (1847г.) и в районе Балхашского бассейна, у подножия Жунгарского Алатау – Капальское (1848г.) укрепления. Для надежного закрепления за собой всей территории Казахстана царское правительство стало строить все больше укреплений. В1854 году основано укрепление Верное. Хотя царизм поводил в Казахстане колониальную политику, присоединение к России имело больше прогрессивное значение – усиление и расширение научно-исследовательских работ, проводимых русскими учеными на территории Казахстана. В 1845 году было создано Русское Географическое Общество, которое на втором году существования обратило серьезное внимание на географическое изучение территории Казахстана и Средней Азии. В результате систематизации и разработок богатых материалов по истории народов и географии Казахстана и Средней Азии, хранившихся в архивах Петербурга и Оренбурга, с 1847-1861годы опубликовано значительное количество материалов о казахском народе. Первыми авторами важных сведений о казахах и их земле были известные русские географы того времени Я.В.Ханыков и М.И.Иванин. Я.В.Ханыков – талантливый географ и картограф в течение 15 лет занимался изучением территории Казахстана. В 1839 году вышла его первая работа «Географическое обозрение Оренбургского края » - о географическом положении, статистические, этнографические данные о казахах. В 1841 году вышел "Очерк состояние Внутренней Киргизской орды"- путевой очерк о путешествии по западному Казахстану. В 40-50 годы он занят картографической и издательской деятельностью. Им составлены «Карта Аральского моря и Хивинского ханства с их окрестностями »(1851г.), «Карта земель киргизов Внутренней и Малой орды» (1845г.), «Карта северо-западной части Средней Азии с приложениями»(1855г.).
М.И. Иванин - член Русского Географического Общества (1801-1874) служил в Оренбургском крае с 1835-1855 года офицером местного корпуса, советником и управляющим Временного Совета Внутренней Букеевской орды. В 1846 году он исследовал большую часть полуострова Мангышлак. В опубликованной статье он изложил данные о природе и населении. Он указал на наличие нефти, глауберовой соли и белого раковистого известняка, пригодного для использования в строительстве. Писал о понижении уровня Каспия, в чем он сомневался. Иванин первый исследователь горной части полуострова - гор Каратау и Актау. К работе приложил карту полуострова. Его интересовала духовная культура казахов Младшего Жуза - их гостеприимство, национальные обряды, медицинские познания, верования.
В 1848-1849 годах исследовано Аральское море экспедицией Бутакова. Весной 1848 года в Оренбурге организована экспедиция под наблюдением лейтенанта А.И. Поспелова, топографа А.Акиева. Экипаж состоял из 27 человек. Среди них был ссыльный в г. Орске Тарас Шевченко, приглашенный рисовать виды Аральского моря. В1848 году за 2 месяца работы выполнены: промер глубин, определение широты, съемка и описание острова Барса-Кельмес, открыты группы островов Николая и Наследника.
Зиму 1848-1849 года Бутаков провел на острове Кос-Арал, в устье Сырдарьи, а весной возобновил работы. За 5,5 месяцев Поспелов сделал опись восточного берега моря с принадлежащими островами, произвел промеры в северной части моря. Создана первая точная карта Аральского моря, изданная в 1850 году. Итоги исследований опубликованы Бутаковым в работе «Сведение об экспедиции снаряжения для описи Аральского моря в 1848 году", Макшеевым в статье «Описание Аральского моря», книге « Путешествие по Киргизским степям и Туркестанскому краю».