В своем докладе-проекте в Сенат Кирилов обосновал пользу безотлагательной экспедиции на Южный Урал, соблазняя апатичное «немецкое» правительство Анны ближними и дальними экономическими выгодами ее. Он, например, привел довод, что торговля с Индией и Бухарой поставит России драгоценные камни, цветные металлы, а главное — золото и серебро. В XVIII веке золото считалось единственным видом богатства всякой страны. Россия же в ту пору не имела ни одного золотого прииска, сей металл ввозила из-за границы, в основном из Европы.
Сенат принял проект и, в уважении широких исторических и географических познаний, личного радения его автора, Ивана Кирилова, поручил ему же намеченное претворить. Указ Сената от 7 июня 1734 года объявил начало Известной (Оренбургской) экспедиции.
Будущий город велено было назвать Оренбургом (по имени тамошней реки Орь) и дать ему широкие привилегии. Подлинник указа, завернутый в парчу с золотыми кистями и шнурами, был вложен в серебряный ковчег и 15 июня вручен Кирилову самой императрицей.
Июньским днем 1734 года переводчик Петербургской портовой таможни Петр Рычков явился домой в превеликой радости. Его пригласил в грандиозную, благословленную указом государыни, Известную экспедицию географ Иван Кирилов, автор только что вышедшей в свет «Генеральной карты Российской империи». Россияне впервые обозрели великую свою державу, морские и сухопутные границы ее.
С юным Рычковым, сыном вконец разорившегося вологодского купца, Кирилова свел случай: мыкаясь по Петербургу в поисках работы, Петр прослышал, что портовой таможне требуется знаток немецкого языка. Кадрами таможни ведал Сенат, туда Рычков и направился с надеждою. Кирилов лично проэкзаменовал Петра и, удовлетворясь его прочными знаниями немецкого языка и арифметики, рекомендовал принять на службу.
И вот через два года вспомнил о нем: экспедиции требовался бухгалтер. Нужен был не только грамотный, опытный, но и молодой, выносливый человек. В дальний поход Иван Кирилов отбирал добровольцев. Экспедицию составили люди разных профессий, знаний и званий: геодезисты, картографы, художники-граверы, ботаники, торговые люди, строители, солдаты. Всего набралось 95 человек. Петра Рычкова определили бухгалтером.
Не все с готовностью соглашались ехать с Кириловым. Не с первого раза заключил он договор на три года с живописцем Яганом Касселем, который обязался «не токмо все то, что для живописной работы касается, исполнять, но и всякие перспективы снимать и рисовать, и изобретаемые натуральные всякие вещи: металлы и минералы в настоящем подобии изображать». Был приглашен в экспедицию и крупный ботаник Ноган Гейнцельман, согласился ехать также астроном и математик Джон Эльтон. Московские профессора Аман и Шлессер долго выпытывали у Ивана Кирилова, какие выгоды сулит им экспедиция. Поторговавшись, ответили отказом.
Зато «самоохотно» рвался в путь ученик академии русский парень Михайло Ломоносов, не желая ни прибытков, ни убытков своих ведать. Однако печальная вышла история.
Предвидя, что большой экспедиционный отряд русских вскоре окажется на территории, населенной иноверцами, Кирилов решил взять с собой ученого священника. Святейшее Синодальное правление, куда он обратился, дало указание Канцелярии Московской Славяно-греко-латинской академии «…из оной Академии выбрать из учеников человека достойного для произведения во священство и желающего ехать со статским советником Иваном Кириловым в Известную экспедицию…».
Выбор пал на 23-летнего Михаила Ломоносова, потому как был он в науках силен и телесно крепок, «болезни и глухоты и во удесях повреждения не имеет и скоропись пишет». Важно было и то, что в экспедицию он, единственный из учеников, «ехать самоохотно» пожелал. Узнав об этом, Кирилов известил канцелярию Синода, что кандидатурой Ломоносова доволен. Однако уже через несколько дней над Ломоносовым сгустились тучи: его не только не зачислили в экспедицию, но едва не выгнали из академии.
Выяснилось вдруг, что при поступлении в 1731 году в это заведение Ломоносов назвался сыном холмогорского попа, так как крестьянских детей туда не принимали. Тогдашний ректор академии архимандрит Герман в беседе-экзамене обнаружил в одаренном юноше большие способности и зачислил его в академию на основании отпускного паспорта и прошения самого Ломоносова. Когда же дело дошло до зачисления его в правительственную научно-военную экспедицию, возглавляемую статским советником (чин, равнозначный армейскому бригадиру, на ступень выше полковника) Кириловым, Канцелярия Синода направила в Холмогоры, на родину Ломоносова, строгий запрос в подтверждение ранее сообщенных им сведений о себе. Тут и раскрылся обман, позволивший Ломоносову поступить в академию и учиться в ней. На допросе Михайло с достоинством подтвердил, что доподлинно он крестьянский сын. Сказал также, что называться поповичем его никто не научал, все он учинил по простоте своей. Ломоносову простили эту «утайку», содеянную по благим замыслам, и разрешили продолжать учение, в котором он отлично успевал.