Весной 1870 года Ольга и Алексей снова в Туркестане. На этот раз в верховьях реки Зеравшан, в окрестностях озера Искандер-Куль. К концу лета вся долина Зеравшана была нанесена на карту, которая стала основой последующего картирования горной системы. Получены также первые сведения о геологическом строении региона, дано достоверное описание рек и геоморфологии. Именно Федченко дал названия горным хребтам на водоразделе двух великих рек Сырдарьи и Амударьи, сохранившиеся и по сей день — Туркестанский, Зеравшанский и Гиссарский.

Весной 1871 года — путешествие в пустыню Кызылкум. За месяц пройдено в песках более 700 верст, собраны коллекции животных, ископаемых, гербарий пустынной флоры, получены сведения о дорогах и колодцах, развалинах древних городов и следах оросительных систем в бассейне Сырдарьи. Все пространство положено на карту.

Этот поход — своеобразная «разминка» перед большой экспедицией в Кокандское ханство, еще сохранявшее независимость. Совсем недавно сюда не мог проникнуть ни один европеец. Федченко же пришел в Ко-канд открыто, и кокандский хан снабдил его своим «высочайшим приказом», в котором говорилось:

Долина реки Исфара в Алайском хребте привела к леднику, которому Федченко дает имя своего учителя Шуровского. Он первым из европейцев посещает цветущую долину реки Сох. В конце июля отряд русских пришел в верховья Амударьи, а затем в широкую Алайскую долину, огражденную с юга высокой стеной белых от снега гор. Федченко определяет среднюю высоту гор и наивысшую из них называет пиком генерала Кауфмана (потом она стала пиком Ленина). Подчинившись требованию сопровождавшего экспедицию киргизского начальника, Федченко вынужден повернуть назад, находясь у самых ворот Памира. Но он надеется вернуться и продолжить исследование...

Ученый решает тщательно подготовиться к этой экспедиции, которой предстоит работать среди ледников. А для этого Федченко отправляется в Швейцарию, в Альпы. Там, в горном селении Шамуни, где в наши дни часто собираются на симпозиумы и семинары гляциологи из разных стран мира, на местном кладбище, над одной из могил, высится глыба необработанного гранита. На нее поставлен куб из черного мрамора с фотографией Алексея Федченко, русского ученого, погибшего 2 сентября 1873 года на склоне Монблана.

...Вместе со швейцарскими коллегами он исследовал Гринденвальдский ледник, пройдя по нему в долину Роны. А в последние дни августа занимался геологией в предгорьях, поднимаясь все выше к ледникам Монблана, объединенным под названием Ледяное море. Он пешком пришел в Шамуни и оттуда направился на ледник в сопровождении двух случайно взятых проводников, по существу, не знавших гор.

...Внезапный снегопад, сильнейший ветер и холод заставили путников остановиться. Федченко почувствовал себя плохо: он не мог идти вниз. Проводники пытались его нести, но вскоре выбились из сил и, просидев около замерзающего пять часов, ушли, оставив его на снегу в двух часах хода от альпийской гостиницы.

Имя рано погибшего географа увековечено достойно: ледник Федченко на Памире — один из наиболее известных на Земле. Он спускается с высоты 6600 метров до 2900 метров, занимает площадь около 100 квадратных километров. Этот крупнейший на Земле горно-долинный ледник протянулся на 77 километров.

Николай Михайлович Пржевальский — один из самых великих путешественников в истории человечества. Ему при жизни вручили специально выбитую золотую медаль с его барельефом и надписью: «Первому исследователю Центральной Азии».

Пржевальский называл свои грандиозные экспедиции «научными рекогносцировками», то есть разведкой, но их результаты грандиозны. Трудно поверить, что один человек с немногими помощниками мог столько совершить всего за два десятилетия.

Он прошел более 33 тысяч километров, часто по местам, где еще не ступала нога человека, сделал определение абсолютной высоты в 231 пункте, в 63 пунктах определил географические координаты, положил на карту 20 тысяч километров пути. Исследования охватили территорию в 6 миллионов квадратных километров.

Из Центральной Азии Пржевальский привез гербарий из 16 тысяч экземпляров растений, среди которых оказалось более двухсот видов, еще неизвестных науке. Им открыты 30 новых видов птиц, новые виды млекопитающих — дикий верблюд, дикая лошадь, дикий як, разновидность горных баранов. Его зоологическое собрание состояло из семи с половиной тысяч чучел различных животных, птиц, земноводных, а коллекция насекомых содержала десять совершенно новых для науки родов. С исключительной пунктуальностью вел он метеорологические наблюдения и представил первые сведения о климате центрально-азиатских гор и равнин.

В 1867 году 24-летний географ записывает на первой странице дневника: «Дорог и памятен для каждого человека тот день, когда осуществляются его заветные стремления, когда после долгих препятствий он видит, наконец, достижение цели, давно желанной». Пржевальский уезжает в Восточную Сибирь, а оттуда совершает путешествие по Уссурийскому краю, исследуя район озера Ханка, побережье Японского моря, горы Сихотэ-Алиня. После двух лет скитаний Пржевальский написал книгу и статьи, за которые Географическое общество присудило ему Малую серебряную медаль.

Проверив свои силы в дальневосточной тайге, Пржевальский берется за самую трудную проблему географии того времени — исследование Центральной Азии. Он взял с собой всего двух спутников. Отряд выходит из Кяхты и углубляется на тысячу верст в зимнюю промороженную пустыню Гоби, а потом не менее пустынное плоскогорье Ор-досс в верховьях реки Хуанхэ. Недостаток средств заставляет путешественников повернуть назад, когда уже совсем немного оставалось до озера Кукунор. На другой год экспедиция достигает Тибета, но от истоков Янцзы, на высоте более четырех километров над уровнем моря, Пржевальский вновь вынужден отступить.

Два года от него не было никаких известий. В газетах Петербурга, Парижа, Лондона появились сообщения о гибели экспедиции. Но осенью 1872 года он вернулся в Россию. И тут к Пржевальскому пришла слава. Имя его стало широко известно, но сам он заперся в своем смоленском имении писать книгу. Он никогда не нарушал своего правила: не отправляться в новую экспедицию, прежде чем будет сделан отчет о проделанном путешествии.

Когда вторая книга вышла в свет, он уже был в Восточном Тянь-Шане, в старинном городе Кульдже, откуда отправлялась вторая центрально-азиатская экспедиция. Открытие и исследование легендарного озера Лобнор, было главным результатом экспедиции. По поводу этого открытия в мировой науке разгорелся спор, в котором Пржевальский оказался прав: это было уникальное «кочующее» озеро.

Дальше путешественник пошел на юг, в направлении Тибета, где открыл грандиозный хребет Алтын-Таг и установил, что северная границы Тибетского нагорья лежит на 300 километров севернее, чем считали ученые. И вновь собрано множество видов животных и растений, привезены гербарии, чучела, коллекции горных пород.