Он обследовал северо-западную часть
Алтая,
Салаирский кряж, от
Кузнецка спустился по реке
Томи до Томска, прошёл по долине Чулымы до
Енисея, по реке поднялся до
Красноярска, оттуда прибыл в Иркутск. Изучал
Забайкалье от
Селенги до
Шилки и
Аргуни. Затем проехал по
Ангаре до
Братского острога, прошёл через
Илимск в
Усть-Кут на
Лене и, свернув на юг, добрался до
устья Илги, далее на речном судне прибыл в
Якутск. Здесь пожар уничтожил большую часть собранных им материалов. Для восстановления утраченного и дополнительных исследований прошёл по
Витиму до Мамы. Впервые исследовал
Северо-Байкальское нагорье. Двигаясь по Лене, описал её берега до
Олёкмы, рассказал о прибрежных
утёсах — «щёках». В 1736—1737 годах открыл ряд
месторождений полезных ископаемых в
Якутском крае. В следующем году спустился на лодках по Ангаре и Енисею до
Туруханска, описал северные отроги
Енисейского кряжа. Несколько лет путешествовал по югу
Западной Сибири и восточному склону
Урала, описал месторождение горы Магнитной. В 1741—1742 годах изучал
Барабинскую степь и восточные склоны Урала.