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 по 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» — Янское плоскогорье – тянется от Яны также и к западу, до Верхоянского хребта. От р. Селеннях (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.
Осенью 1869 г. он достиг Анадырского залива и двинулся в обратный путь прямо на запад. В селе Марково на Анадыре отряд разделился: Нейман и Афонасьев вернулись на Малый Анюй. Оттуда Нейман проехал к устью Колымы и исследовал Медвежьи о-ва. Афонасьев же без проводников по совершенно неисследованной горной местности направился на юго-запад, пересек верховья Большого Анюя и Олоя, крупных правых притоков Колымы, и достиг среднего Омолона у впадения в него р. Кегали (близ 64° с. ш.). Иными словами, Афонасьев оказался первопроходцем высокогорных восточных частей хребтов Анюйского, Олойского и Уш-Урэкчен. Он построил лодку и со съемкой спустился до Колымы, впервые положив на карту 550-километровый отрезок течения Омолона (длина всей рек и 1114 км).
Майдель из Mapкова двинулся на юго-запад, у 168° в. д. переправился через р. Пенжину и вышел в декабре 1869 г. к р. Гижиге. На этом пути он пересек и впервые довольно точно нанес на карту два невысоких хребта, разделенных р. Окланом (правый нижний приток Пенжины), — Ичигемский и Каменный (ныне Окланское плато). На его карте появилась, видимо, по расспросным данным, «безлесная тундра, носящая название Парапольский дол» — длинная (425 км) и узкая болотистая низина, межгорная впадина, расположенная на стыке Камчатки с материком, между Корякским нагорьем и Пенжинским хребтом. Собранные материалы позволили ему прийти к твердому (и правильному) убеждению: горная страна к западу от р. Пенжины не связана с Корякским нагорьем и Камчаткой, составляющими особый орографический комплекс. К началу 1870 г. Майдель вернулся в Марково тем же путем. Отдохнув здесь около месяца, он прошел на северо-запад в верховья р. Яблона (приток Анадыря), перевалил Анюйский хребет и достиг Малого Анюя, а по нему вышел к Нижнеколымску, где встретился с остальными сотрудниками.
Весь отряд перебазировался в Среднеколымск и здесь вновь разделился. Майдель пересек «озерную страну» (Колымскую низменность) примерно по 154° в. д. и у 70° с. ш., проследил и нанес на карту небольшую возвышенность Суор-Уята и почти широтный невысокий хребет Улахан-Сис (длина 160 км). Перевалив его, Майдель спустился к Индигирке, извивающейся «серебристой лентой... среди пожелтевших лиственных лесов», и поднялся на 100 км вверх по ее долине. Он обнаружил, что Улахан-Сис отделен от Алазейского плоскогорья широкой низменностью р. Шангиной, правого притока Колымы. Затем Майдедь направился на запад к озеру Ожогино и за ним (у 70° с. ш.) открыл широтный невысокий кряж, названный им Полоусным (длина 175 км).
Нейман и Афонасьсв поднялись по Колыме до села Зырянки (близ 66° с. ш.) и через верховья Омулевки (система Колымы) и Неры (приток Индигирки) вышли к Оймякону, т. е. пересекли хребты Момский и Черского. По их записям, Майдель нанес на карту между 61°30' – 64° с. ш. и 140 – 150° в. д. огромную плоскую возвышенность – «поле Оймекон», что соответствует Нерскому плоскогорью и Оймяконскому нагорью наших карт (с разделяющим их хребтом Тас-Кыстабыт). Весь отряд соединился в Якутске.
Сам Майдедь, как выше указывалось, считал свою экспедицию неудачной. Однако многие его представления об орографии Северо-Востока, отвергнутые рядом более поздних исследователей, оказались правильными, несмотря на то, что были основаны на весьма скудном материале. Сводный очерк Майделя, содержавший, правда, некоторые неверные положения, впервые давал общую картину оро- и гидрографии огромного региона и, по свидетельству С. В. Обручева, до конца 20-х. гг. нашего века оставался единственным научным обзором Северо-Восточной Якутии.