В 1745 году по указу правительствующего сената была организована первая большая экспедиция с целью исследования северо-восточного Алтая, где расположилось Телецкое озеро с его притоком Чулышманом с Башкаусом и верховий реки Бии.
Руководство экспедицией было возложено на бывшего демидовского рудознатца Петра Шелегина. Петр Шелегин собрал под свое начало около ста человек опытных таежников, землепроходцев - людей, которых хорошо знал и на которых можно было положиться. Многие из них уже не раз бывали в тех краях, и они-то и составили костяк экспедиции.
Собрав все необходимое, экспедиция вышла в путь весной с колыванского завода, где была сформирована, а уже 5 мая миновала Бикатунскую крепость, где окончательно было укомплектовано и упаковано экспедиционное имущество.
Большую помощь в продвижении экспедиции оказывали алтайцы, которых П. Шелегин пригласил в качестве проводников.
Экспедиция П. Шелегина провела огромную работу по сбору материала, а на Телецком озере разбилась на две группы, одна из которых двинулась через горы западнее озера, другая, построив лодки, пошла водой.
Особенно тяжело пришлось сухопутной группе. Двигаясь в конце мая в самый разгар снеготаяния и высокого уровня воды в горных реках и речках, группа потеряла свыше десяти лошадей, и, вконец измученная, спустившись в Чулышманскую долину, подошла к озеру, где встретилась с группой, приплывшей водой, у которой так же имелись потери.
Обследовав большой район, экспедиция в середине лета благополучно закончила работу и вернулась в Барнаул, причем одна часть возвращалась правым берегом Бии, другая с П. Шелегиным спустилась по порожистой реке на лодках.
В лаборатории Барнаула были изучены образцы железных руд, доставленных с Чулышмана, которые оказались бедными, поэтому остались без внимания.
Большую ценность представляли сведения по географии района Телецкого озера, реки Чулышман и Башкауса. Много интересного привезла экспедиция по этнографии, в том числе описание мест, пригодных для жительства и ведения сельского хозяйства, по долинам рек, а также характеристик лесов.
В составе экспедиции был картограф и чертежник Колывано-воскресенских заводов Пимен Старцев. Ему принадлежит составление интересной географической карты, которая дает более точное представление об этом районе.
В то же время командование военной линией направляет экспедицию в верховья реки Бии с целью изучения мест для продолжения строительства острогов от Бикатунска до Кузнецка. Возглавлял экспедицию инженер Плаутин. Он первый полностью заснял весь бассейн реки Лебедь, самого крупного правого притока реки Бии.
Каждая экспедиция приносила новые сведения, что позволяло уточнять ранее составленные чертежи, карты и создавать новые более точные.
Однако почти всем экспедициям приходилось иметь дело с вооруженными отрядами джунгар, которые всячески препятствовали в продвижении и изучении местности.
В 1742 году к Телецкому озеру был послан поручик геодезии Шишков с целью составить географическое описание, но был остановлен еще в предгорьях зайсаном. Поручику в категорической форме было предложено вернуться, в противном случае против него будет применена сила.
До 1755 года здесь на юге Алтая соседом России было государство Джунгария. Государство огромное, сильное, с мощью которого русское правительство вынуждено было считаться.
Распространяя свою власть, люди Джунгарии с целью сбора ясака заходили далеко в Сибирь, не встречая особого сопротивления. Конные отряды свободно передвигались, подымая столбы пыли, по предгорной и равнинной части Алтая.
Сравнительно небольшие гарнизоны крепостей, летучие отряды не могли противостоять этим хорошо вооруженным, разбиравшимся в местности и прекрасно организованным воинам.
Учитывая это, русское правительство не принимало действенных мер, опасаясь серьезных столкновений.
Однако междоусобицы, раздиравшие эту страну, постепенно расшатывали ее устои и ослабляли ее мощь.
Это послужило причиной падения ханства в результате тяжелой войны с Китаем.
В 1756 году алтайские племена обратились к пограничному начальству с просьбой защитить, принять в подданство и пропустить их в глубь империи.
Просьба была удовлетворена, и в Бийской крепости был подписан один из актов о добровольном вхождении алтайцев в состав России. После свершения этого выдающегося события южная граница Российской империи определилась примерно там, где она ныне и проходит.