Утром 3 мая путешественники простились с Семипалатинском и направились на юг, в Казахскую степь к Аркатским горам, расположенным в 107 вёрстах, где намечалась первая остановка и была запланирована организованная губернатором охота на архаров. Всё было ново для немецких учёных, всё в диковинку, но с особой радостью они впервые увидели чудесную птичку, эндемика казахских степей — чёрного жаворонка.
Уже в полной темноте, ближе к полуночи путники увидели огни горящих костров. Это было заранее приготовленное становище, и у красиво убранной юрты гостей ждала хозяйка — генеральша. На ужин подавали прекрасно приготовленные восточные блюда — плов и шашлыки. Экстравагантность генеральши не знала предела: на пикнике в честь гостей она приказала привезти пианино и вместе с дочерью музицировала прямо в поле, чем привела в изумление не только немцев, но и местных аборигенов, впервые увидевших этот музыкальный инструмент. Обсуждая это между собой, они пришли к выводу, что, обладая таким инструментом, они без труда побеждали бы на любых айтысах (соревнованиях акынов).
Несколько дней путники охотились в Аркатских горах, но только одному Брему посчастливилось добыть архара.
Здесь немецкие путешественники расстались с семейством Полторацких, но договорились встретиться вновь в урочище Майтерек на южной окраине Алтайских гор, куда они должны были прийти через месяц. В свою очередь губернатор решил совместить свой ежегодный объезд границы с путешествием Брема и его спутников. Так всё и вышло.
Посетив озеро Сасыкколь и Алаколь, Брем и его спутники достигли предгорий Джунгарского Алатау, после чего повернули назад. Перевалив хребет Тарбагатай, путешественники прибыли в Зайсан, где их ожидал самый тёплый приём. Зайсану, приютившемуся у подножья Саурских гор, было всего семь лет, но это уже был вполне уютный посёлок. В честь гостей в парке на берегу речки Джеминейки вечером был устроен фейерверк и концерт хора казаков. Всё это произвело впечатление на немецких гостей, вовсе не ожидавших встретить в таком «медвежьем углу» цивилизацию и образованных людей. Но Брема интересовало совсем другое, гораздо лучше он чувствовал себя среди людей близких по духу, охотников, чабанов, крестьян. Они могли рассказать о диких животных то, чего не знали и учёные, а именно за этим и приехал сюда Брем. Более всего его интересовали сведения о таких редких животных, как дикий верблюд, кулан, снежный барс, улар, сибирский козерог.
Из Зайсана Брем совершил экскурсию в горы Саур, где по совету местного знатока края Хахлова охотился на уларов, а затем вся экспедиция по почтовому тракту прошла до реки Кендерлик, пересекла пески и вышла к Чёрному Иртышу у сопки Ак-Тюбе. Здесь путешественники пересели на приготовленные для них лодки и спустились до плавней в устье Чёрного Иртыша, где познакомились с местными рыбаками и ихтиофауной, после чего вышли в Зайсан, пристав к Бакланьему мысу на северном берегу озера. Полюбовавшись живописными останками прибрежных глин, экспедиция направилась на север, в сторону виднеющихся на горизонте Алтайских гор.
Призайсанская степь встретила их шелестом ветерка в зарослях ярко-жёлтых ферул и невысоких кустиков саксаула, звоном кобылок и пением многочисленных жаворонков, многих из которых Брем и его спутники видели впервые. Особое умиление и даже восторг вызывал чёрный жаворонок — маленькая, задорная и очень бойкая птичка с жёлтым клювом и необычного для жаворонка угольно-чёрного цвета. Пригнувшись, она бегала по земле, как мышь, или, сидя на макушке куста, весело распевала песни. Было много и других интересных встреч, ведь Зайсанская котловина, несмотря на пустынность, богата животными, здесь даже есть эндемичные, то есть нигде более не встречающиеся виды. Путешественникам повезло: они не только видели куланов, журавлей-красавок, дроф-красоток, стрепетов, бульдуруков, садж, сурков, но и поймали недельного куланёнка.
У речки Калгуты экспедиция вступила в предгорье Курчумского хребта. Берёзовые рощицы, заросли кустарников, выветрелые гранитные скалы сопровождали путешественников до местечка Майтерек, где они сделали днёвку для отдыха и охоты. Здесь они встретились со своими друзьями, губернатором Полторацким и тронулись дальше. Отношения между местными российскими властями и немецкими гостями были самыми сердечными. Это чувствовал и Роман, два дня не отрываясь в читальном зале библиотеки читавший книгу.
С нетерпением Финш и Брем ожидали появления своих друзей. Около часа облака пыли и конский топот возвестили приближение поезда, который оказался гораздо более многочисленным и блестящим, что удивило немцев и даже привело в восторг. Впереди под предводительством опытных пастухов скакал целый табун лошадей, голов в 60, которые должны были доставлять молоко для приготовления свежего кумыса, служившего живительным источником для многочисленных казахских старшин. Их было много, среди них султаны, украшенные медалями и другими знаками отличия, все на отличных лошадях и в сопровождении многочисленных верховых, перед которыми конвой, сопровождавший исследователей и состоящий из восьми казаков и дюжины казахов, совершенно терялся. Тринадцатилетний сын губернатора Саша, искусный и неустрашимый наездник, ни за что не хотел уступить в верховом искусстве казакам и казахам, и первым прискакал и приветствовал путешественников. Вскоре показались и генерал, его смелая супруга и юная дочь. Как и следовало ожидать от такого любезного семейства, свидание было столь же непринуждённо, сколько искренне и радушно, и вскоре все уже сидели за обедом в уютной юрте, весело делясь между собой случившимися за последнее время событиями.