В 50-х гг. XIX в. в русской армии, в Западносибирском губернаторстве, служил Чокан Чингисович Валиханов, из знатного казахского рода. Летом 1856 г. он принял участие в военной экспедиции для съемки Иссык-Куля, а осенью того же года побывал в Джунгарии и три месяца прожил в Кульдже.
В 1858 г. в составе огромного торгового каравана под видом купца 23-летний Валиханов отправился «в неведомый дотоле Кашгар» – опасное путешествие, так как весь Восточный Туркестан тогда был охвачен восстанием коренных народностей. В июле Валиханов через Кюнгей-Ала-Тоо поднялся на перевал Джукучак: «...мы перешли Зауку и вступаем в страны неведомые и незнаемые», – записал он в своем дневнике (цит. по Собранию его сочинений, т. 1-4).
Караван пересек тянь-шаньские сырты, верховья р. Нарына и по долине Аксая и его притока р. Теректы достиг китайской границы примерно у 40°30' с. ш. и 76° в. д. Валиханов установил, что пройденное от перевала Джукучак пространство «...представляет нагорье, прорезанное поперечными долинами значительной высоты». При этом он открыл «самое широкое и обширное плоскогорье» Центрального Тянь-Шаня – Аксайское – и довольно точно определил его границы. Беспокоясь за судьбу спутников и свою собственную, Валиханов зарыл дневник близ границы.
Пройдя на юг «по бесплодной местности, покрытой изредка колючей травой... и изрытой логами», караван в октябре достиг Кашгара. Из-за трудностей перехода из 101 верблюда пало 65. С частью каравана Валиханов проник еще дальше на юг – почти до Яркенда. По собственным наблюдениям и расспросам он выяснил, что «Кашгария имеет характер песчаной пустыни, окруженной с трех сторон горными хребтами, а с... восточной стороны замыкается степью Гоби. Из гор вытекает множество рек, из коих одни теряются в песках, другие же «составляют систему рек Тарим-Гола, впадающего в Лобнор».
В марте 1859 г. Валиханов двинулся с караваном в обратный путь, причем вторично пересек Центральный Тянь-Шань. По материалам своих путешествий Валиханов составил первое научное историко-географическое и этнографическое описание Восточного Туркестана. Современники высоко оценили его работу, считая ее подлинным географическим открытием.
В 1860—1861 гг. Валиханов подготовил в Главном штабе к изданию карты Азии. Большую ценность представляют и другие его труды, в которых он собрал массу фактов, изобличающих царских колонизаторов, казахских феодалов и реакционное духовенство. Чахотка оборвала жизнь этого первого казахского ученого, выдающегося путешественника и просветителя-демократа в апреле 1865 г., когда ему не было еще 30 лет.