Реку Урал неоднократно пересекали и отмечали в своих путевых записках средневековые западноевропейские купцы, миссионеры, послы. Через Урал проследовали: посол римского папы Палацио (Плано) Карпини (1246 год), посол французского короля фламандец Биллем Рубрук (1253), итальянцы братья Николо и Матео Поло (1265) — отец и дядя знаменитого Марко Поло.
Биллем Рубрук так описывает свои путь: "Проехав 12 дней от Этили (Волги), мы нашли большую реку, именуемую Ягак (Яик), она течет из земли Паскажир (Башкирия)…"(12).
В 1333 году реку Урал пересек известный путешественник из Марокко, странствующий купец Ибн-Баттута. В своем дневнике он записал: "Из Сарая (на Волге) мы ехали 10 дней и прибыли в город Сарайджук… он лежит на берегу большой и быстрой реки, которая называется Улусу (Урал)… оттуда мы ехали 30 дней быстрой ездой (до Хорезма). У едущих по этой степи в обычае быстрая езда вследствие недостатка свежей травы. Вода в этой степи в известных водопоях через два-три дня, это вода дождевая и скопляющаяся в песчаной почве" (13).
Известны и другие средневековые летописные географические сведения о крае. Все они содержат очень скудную отрывочную информацию. Более интенсивное географическое изучение степей Южного Урала и Приуралья началось в конце XVI века.
На рубеже XVI–XVII веков был составлен интересный документ о казахской земле "Джамми-ат-таварих" ("Сборник летописей"). Его автор казах Кадыргали Хошум Джалаири, живший в Москве, дал важные сведения о границах территории казахов, главных реках края и других природных объектах.
В XVII веке русские люди имели уже конкретное представление о земле, расположенной между Волгой и Яиком и к юго-востоку от последнего. Об этом свидетельствует "Большой Чертеж" — карта всего Московского государства, составленная русскими землемерами в конце XVI века. Это была дорожная карта-гигант, на которую наносились реки, озера, горы и города не только Московского государства, но и прилежащих к нему земель Заволжья и Зауралья. К сожалению, сам "Чертеж" и его копии не сохранились. До наших дней дошла только опись карты 1627 года, получившая название "Книга Большому Чертежу".
Из описания "Большого Чертежа" видно, что составителям было неплохо известно междуречье Волги и Урала. В описи упоминаются Рын-пески длиной 300 км, озера Баскунчак и Индер, Камыш-Самарские озера, Чижинские и Дюринские разливы. Составителям "Чертежа" были известны характерные песчаные гряды Прикаспия, впоследствии названные "баэровскими буграми".
К востоку от Яика в "Книге" отмечены Уил, Сагиз и Гем-река (Эмба), впервые показаны горы Урук-Мугоджары, озеро Акбашлы (Шалкартениз).
В "Книге Большому Чертежу" достоверно описан бассейн Урала и соседние с ним реки бессточной области Приаралья: "Река Яик вытекла поровень с Оралтовой горою (Южный Урал) против верховья Тобола реки. Потекла река Яик в Хвалынское море, а протоку реки Яика до моря 1050 верст… Река Юрюк Самар (Сакмара)… пала в Яик против Оралтовы горы с правой стороны… пала в Яик, левые стороны Яика, Илез-река, ниже горы Тустебы, по нашему та гора Соляная, ломают в ней соль… а выше Изле (Илек) — реки конец Оралтовы горы, пала в Яик… река Вор (Орь) из горы Урака… и с тоя же горы Урака вытекла река Иргиз и пала в озеро Акбашлы… и с тоя же Урака-горы потекла река Гем… а Гем-река, не дошед до Хвалынского моря 20 верст, пала в озеро" (14).
"Книга Большому Чертежу" дает определенное представление о гидрографии и орографии Тургая и Приаралья. В ней относительно правильно описана система реки Саук (Тургай) с притоками Ульякаяк и Иргиз. Аральское море названо Синим. К северу от него обозначены пески Большие Барсуки, Баршакумы и Приаральские Каракумы. В книге довольно точно указано расстояние между Каспием и Аралом и другие размеры: "От Хвалынского моря до Синего моря на летний на солнечный восход прямо 250 верст. А Синим морем до устья Сыра-реки — 250 верст, А поперек Синего моря 60 верст… а в Синем море вода соленая" (15).
Географические знания о Приуральском крае на конец XVII века были отражены на картах тобольского служащего Семена Ремезова.
Наступил XVIII век, ознаменовавшийся петровскими преобразованиями, давшими толчок к углубленному географическому изучению России. Если до этого исследованиями природы края занимались странствующие люди, не имевшие специальной научной подготовки, то с тридцатых годов XVIII века в приуральских степях все чаще появляются ученые-естествоиспытатели и профессиональные картографы: И. К. Кирилов, В. Н. Татищев, П. И. Рычков, геодезист И. Красильников. Во второй половине XVIII века по прикаспийским степям прошли экспедиции Академии наук под руководством П. С. Палласа, И. И. Лепехина, И. П. Фалька. С многовековой неизвестностью края было покончено.