Известный с древности п-ов Малая Азия к 30-м г. XIX в. представлял тем не менее почти в полном смысле слова «белое пятно» в географическом отношении. В 1834 г. для топографических и геодезических работ на полуостров был направлен военный геодезист и географ Михаил Павлович Вронченко, владевший восемью языками, включая турецкий. За два года в сопровождении одного казака он верхом пересек Малую Азию в различных направлениях длина его маршрутов составила около 11 тыс. км.
После первой же поездки Вронченко убедился, что имевшиеся в его распоряжении карты страны не соответствуют истине. По существу, в большинстве случаев он не мог сориентироваться на местности по картографическим материалам, которыми располагал: «Положение некоторых городов очень неверно; реки текут не так; фигура озер означена наобум, а о горах и говорить нечего... Что же должно быть во внутренности края, когда... по большой дороге из Смирны [Измира] в Константинополь [Стамбул] находим столько небывальщины?»
По материалам собственной съемки и расспросам, «не занимая ничего из книг... ни древних, ни новых...», Вронченко составил нарту Малой Азии. На западе полуострова он выделил две сравнительно короткие (около 125 км), почти широтные цепи, ограниченные рр. Гедиз на севере и Большой Мендерес на юге, что соответствует хребтам Боздаглар и Айдын. Далее к югу он показал горы без названия (Ментеше карт нашего времени). На юге полуострова «высокой каменной стеной с утесистыми [южными] скатами» в виде 500-километровой дуги, выпуклой к югу, протягивается хребет Тавр. Западная его часть, как верно отметил Вронченко, выше восточной. Эта горная система, по его съемке, и на западе, и на востоке доходит до 38° с. ш. (так и в Атласе мира 1967 г.; на карте 1975 г. в нее включены горы, расположенные на западном побережье залива Анталья).
Близ Черноморского побережья Вровченко нанес группу горных массивов, позднее объединенных в Западно-Понтийские горы. В центре полуострова между северными и южными окраинными горами, по его данным, располагается «огромная равнина», пересеченная в ряде мест невысокими короткими хребтами, — так Вронченко «окрестил» Аватолийское плоскогорье, пройденное им по нескольким направлениям и оконтуренное на западе и востоке.
Он положил на карту и описал все озера Малой Азии: бессточные, включая соленое Туз, и пресные Бейшехир и Эгридир, а также проточные, в том числе Изник, Апольонт и Маньяс. Он уточнил конфигурацию многих рек, из них наиболее значительные Кызыл-Ирмак, Ешиль-Ирмак, Сакарья и Большой Мендерес. Итогом исследований Вронченко явилась первая достоверная географическая карта Малой Азии, опирающаяся на 100 определенных им астрономических пунктов.
Работу М. Вронченко продолжил П. А. Чихачев за два года и два месяца «чистого» времени, затраченного на проведение восьми экспедиций, предпринятых с 1847 по 1863 г. Верхом на лошади в сопровождении шести-семи спутников он искрестил в разных направлениях весь полуостров, покрыв более 8 тыс. км. Главным итогом этих экспедиций явились две карты полуострова, опубликованные в 1853 и 1867 гг., и многотомный труд «Малая Азия» (на фр. яз.). Чихачев первый верно охарактеризовал Понтийские горы (длина около 1 тыс. км), прослеженные им на 750 км и пересеченные в ряде пунктов. В этой системе почти широтных хребтов он выделил (по номенклатуре, принятой в наши дни) три группы: Западно-Понтийские горы, включающие до трех рядов параллельных цепей, в том числе Илгаз, с продольными долинами между ними, хребет Джаник Восточно-Понтийские горы, сильно расчлененные реками бассейна Черного моря. Чихачев описал значительную часть Армянского нагорья, представленного системой плоскогорий, плато и котловин, разделенных разноориентированными хребтами, включая Паландёкен и Бингёль. Он дал орографическую характеристику Центрального и Западного Тавра. Основываясь на собственных замерах высот (всего он сделал более 700 определений), Чихачев пришел к верному выводу, что Малая Азия – это нагорье, понижающееся с востока на запад, с огромной котловиной (Анатолийское плоскогорье) в центральной части, высоту которого он определил в 800-900 м. Чихачев проследил южное побережье полуострова на протяжении 400 км, внеся ряд существенных уточнений в его конфигурацию. На черноморском берегу близ 32° в. д. он открыл Зонгулдакский каменноугольный бассейн, эксплуатирующийся и в настоящее время.
Исследование Восточно-Понтийских гор продолжил русский путешественник Г. Н. Казбек. В течение трех летних месяцев 1874 г. он осмотрел бассейн р. Чорох – территорию, о которой в то время имелись весьма смутные представления. Казбек установил, что пространство между долиной р. Чорох и побережьем Черного моря «наполнено» Лазистанским хребтом (длина 150 км, вершина 3937 м), наиболее приподнятой составляющей всей системы Понтийских гор.