Ш.Ш. Уәлихановты (1835-1865жж) география саласындағы саяхатшы әрі географ-ғалым ретінде ерекше тұрғыдан қарауымыздың өзіндік себептері бар.Шындығында да,біз басқа зерттеушілердің қызметін сөз еткенде олардың Қазақстан аумағының белгілі бір бөліктерін ғана географиялық жағынан танып-білу ісіне қосқан үлесін баяндаумен шектелсек, ал Ш.Ш. Уәлихановқа жалпы мағынасындағы аса зерделі тұңғыш отандық географ-саяхатшы ретінде қараймыз.
Міне сондықтан да Ш.Ш. Уәлихановтың өзі зерттеген аймақтың табиғаты мен физикалық –географиялық ерекшеліктерін танып-білуге ғана емес, сонымен қатар олардың әлеуметтік әдет-ғұрыпна, салтына, тіліне, көне аңыздарына да қызыға зер салды.
Жүріп өткен жерлерінің зерттеу деңгейіне және олардың танып-білуге қолайлылығына қарай Шоқан өз саяхаттарын екі кезеңге бөлді: І кезең Жоңғарды аралап, Жетісу,Іле өлкесі арқылы Ыстықкөлге барған жолды қамтиды. Бұл жерлердің физикалық-географиялық сипаты орыс саяхатшыларының зерттеулері бойынша олар елемей немесе аңғармай кеткен деректермен толықтырды.
«Менің саяхатымның ІІ кезеңі Сырдария өзенінің негізгі саласы болып табылатын Нарын өзенінің жоғарғы сағасынан басталды.Бұл ара осы меридианда Семенов сапарының ең шырқау шегі. Одан әрі менің алдымда әлі зерттелмеген, адам аяғы баспаған мүлде меңгеру өңірі жатты,- деп жазды. Шоқан Уәлиханов саяхатының бұл кезеңі өте-мөте жемісті әрі географиялық жаңалықтар ашты.»
Шын мәнісінде Ш.Ш. Уәлиханов Қашғарияға барар жолда Орталық Тянь-Шаньды меридиан бойынша солтүстіктен-оңтүстікке қарай өтіп, оның жоталарын түгелдей дерлік аралап шықты. Осы сапарда ол бірнеше жаңалықтар ашып, оларды тұңғыш рет суреттеп жазды. Жетімшоқы, Шоқықорым тауларын, Нарын,Қарасай,Қаракөл өзендерінің алқаптарын және т.б. ғалым ашқан сол жаңалықтардың қатарына жатқызуға болады. «Жетімшоқы сланецті,саздақ және ұсақ шақпақ тасты жыныстардан, сондай-ақ диориттен түзілген; мұнда әктас пен құмдық тас та ұшырасады, ал бір ғажабы – гранит,тіпті гранит сынықтары мен ірі тастар атымен жоқ»,-деп жазды ол.
Шоқан сапарда жүргенде ұдайы күнделік жазып отырды, аса зор қауып-қатерге қарамастан, ол тіпті Қашғарияда да осы дағдысынан әсте жаңылған жоқ.
Ол Орта Азияның көне карталарын зерттей отырып, өзі жүріп өткен экспидиция жолының тұтас картасын жасады. Ғалымның «Жоңғария очерктері», «Алтыншар туралы …» және т.б. еңбектері жарық көрді.
Ш.Ш. Уәлиханов ғылыми еңбектері арасында оның Жетісу, Ыстықкөл,Тянь-Шань және Шығыс Түркістан бойынша тарихи-географиялық шолуға арналған зерттеулерді өте-мөте көңіл аударарлық. Орта Азияны зерттеп білу оның ежелгі арманы болатын.Сондықтан да ғалым өзнің күллі өмірін осы игі іске бағыштаған. Сол сияқты ол парсы, араб және түркі тілдерінде жазылған бірқатар кітаптарын («Батыр-наме», «Тарихи-Рашида», «Тазкирян ходжаган» және т.б.) мәтіндермен жұмыс істеді. Петербургта Азия департаменті жанындағы жоғарғы мектепте ол Азияға қызмет істейтін адамдар үшін түрік тілдерінен сабақ берді.
Ш.Ш. Уәлиханов өз еңбектерінде Жетісу Алатауының, Солтүстік және Ішкі Тянь-Шаньның өзен торлары жөнінде аса маңызды мағұлматтарды мәлімдейді. Ыстықкөлге сапар күнделігінде ол Қазақстан өзендері — Аягөз, Ақсу,Лепсі,Іле, Шелек, Шарын жөнінде көптеген қызғылықты деректер келтірді. Өзнедердің жалпы сипаттамасымен қатар Шоқан олардың геологиялық құрылымын, алақаптарының жаратылысын, ағу бағытын анықтап, климатын және өсімдіктер дүниесін сипаттап жазды. Сонымен бірге Шоқан Тянь-Шаньның сүтқоректі жануарлары мен құстарының таралу заңдылығын ашып, тау жүйесін алғашқылардың бірі болып зоогеографиялық жағынан аудандастыруға талап жасады. Өсімдіктер мен жануарлар дүниесінің аса мол коллекциясын жинады.
1857 жылдың 21 ақпанында Ш.Ш. Уәлиханов орыс географиялық қоғамының толық мүшесі болып сайланды. Бұл жас ғалымның ресейлік ғылымға қосқан үлесін ресми тану еді.