3. Шоқан Уәлихановтың ғылыми зерттеулері. Тамаша білім алып шыққан жас ғалым түрлі ғылыми экспедицияларға белсене қатысты. Бұл жөнінде ол Омбыда оқып жүрген жылдарында армандайтын. Қазақ даласын және онымен шекаралас жатқан елдердің аумағын, ондағы халықтардың тарихы мен жағдайын жақсы білетін Шоқанға орыс зерттеушілері де қатты қызығып, оның көмегіне мұқтаж болатын. 1855 жылы Шоқан Батыс Сібір генерал-губернаторы Г. X. Гасфорттың Орталық Қазақстан, Тарбағатай мен Жетісу жеріне жасаған сапарына қатысады. Бұл сапарда қарапайым халық- тың өмірімен танысып, қырғыздардың тарихи аңыз әңгімелері мен жырларын жазып алды.
Ш. Уәлиханов аса көрнекті ғалым, белгілі географ П. П. Семенов-Тян-Шанскиймен танысты. Ол жас қазақ ғалымның қабілетіне шын ниетімен сүйсіне қайран қалды. 1857 жылы П. П. Семенов-Тян-Шанскийдің ұсынуымен Ш. Уәлиханов Орыс географиялық қоғамының толық мүшелігіне қабылданды. Шығыс Қазақстан мен Жетісуға, қырғыз еліне жасаған сапары Шоқанның ғалым ретіндегі даңқын арттырды. 1857 жылы Шоқан Алатау қырғыздарына сапар шегіп, оның тарихын, этнографиясын және халықтық поэзиясын зерттеді. Қырғыз халқының энциклопедиялық дастаны «Манасты» жазып алды.
1858-1859 жылдары Шоқан атақты Қашғария сапарына барып келді. Шоқанға дейін ол өлкеде бірде-бір зерттеушінің болып қайтуының сәті түспеген еді. Неміс ғалымы Р. Шлагингвейттің еуропалықтар үшін мүлде жабық өлкеге барып келмек болған сапары қайғылы аяқталып, ол қатыгездікпен өлім жазасына душар болғанды. Шоқан аса қиын құпия жағдайда өз өміріне қатер төндіре жүріп, Қашғария өлкесінің тарихы, этнографиясы, мәдениеті мен геологиясы, географиялық жағдайы жайлы бұған дейін мүлде белгісіз аса құнды деректер жинап келді. Соның негізінде «Алтышардың немесе Қытайдың Нан-Лу провинциясының (Кіші Бұхараның) шығыстағы алты қаласының жағдайы туралы» деген атақты еңбегін жазды. Еңбекті Ресейде де, одан тыс жерлерде де шығысты зерттеуші ғалымдар жоғары бағалады.
Патша үкіметі де жас ғалымның ғылыми ерлік еңбегін жоғары бағалады. 1860жылы Санкт-Петербургте ол орденмен марапатталып, әскери шені де жоғарылатылды. Оны орыс патшасы II Александрдің өзі қабылдады. Осы кездесу кезінде Шоқан патшаға орыс шенеуніктерінің қазақ халқына жақсы қарауы жайлы өз өтінішін батыл жеткізді.
Петербургте болған кезінде Шоқан Уәлиханов әртүрлі әскери және ғылыми мекемелерде жұмыс істеді. Ол ресейлік шығыстанушылар мен дипломаттардың, жазушылар мен ақындардың сиынатын нағыз піріне айналды. Шоқан Қазақстан мен Орта Азияның жөне Шығыс Түркістанның карталарын жасаумен айналысып, қажымай-талмай еңбек етті. Шығыс елдерінің қолжазбаларын мұқият зерттеуді де жалғастырды. Оны Орыс географиялық қоғамы Шығыс тарихы туралы дәрістер оқуға шақырып тұрды.
Алайда Петербургтың ылғалды ауа райы оның денсаулығына жақпады. Денсаулығының нашарлауына байланысты Отанына оралуға мәжбүр болды. Ол Омбыға барып, даладағы жергілікті басқару ісін қайта ұйымдастыру жөніндегі шараларға қатысты. Оның негізгі ойлары «Қырдағы мұсылманшылық туралы», «Қырғыздардың көші-қоны туралы», «Сот реформасы туралы жазбаларда»баяндалады.