О том, как проходило это интереснейшее путешествие, Федченко рассказал в книге "Путешествие в Туркестан", в главе "В Кокандском ханстве", опубликованной в 1875 году.
Первым крупным городом на пути ученого был Ходжент. Условия, в которых Федченко и его спутники путешествовали по Кокандскому ханству, сильно отличались от тех, в которых ученый проводил свои исследования в бассейне Зеравшана. Если по Зеравшанскому округу Федченко двигался либо с военно-экспедиционным отрядом, либо с большим эскортом, то на этот раз русские путешественники являлись гостями Худояр-хана, и их сопровождало лишь небольшое число вооруженных кокандцев. Сами же исследователи имели при себе только
При личном свидании с ханом в Коканде Худояру было прочитано письмо Кауфмана. Худояр кивнул головой, бросил одно лишь слово "яхши!" и приказал облечь ученого гостя в жалованный шелковый халат.
Спустя три дня после приема Федченко последовало открытое предписание Худояра ханским чиновникам об оказании содействия экспедиции.
К горам Памира, которые так неодолимо влекли Федченко, удобнее всего было пройти восточнее Коканда. Федченко это знал. Однако сначала он отправился к Исфаре. Так было указано в его маршруте. Ученый не решился изменить список "мест", подлежащих посещению, во избежание конфликта с ханской администрацией.
Итак, Федченко двинулся в бассейн Исфары. Впрочем, об этом путешественник не пожалел: в истоках Исфары ему удалось сделать крупное географическое открытие. 23 июня он ступил на ледник, который в дальнейшем тщательно обследовал и план которого составил совместно с женой. Помимо этого, Ольга Федченко сделала превосходный рисунок ледника. Федченко дал леднику имя своего учителя - Щуровского.
Спустившись с ледника к селению Ворух, путешественники двинулись на восток, направляясь кратчайшим путем через Карабулак в бассейн Соха. В Сохе Федченко получил от местных жителей ряд интересных сведений о притоках Соха и о путях в Каратегин. Однако "караул-беги" (начальник) кокандского конвоя, сопровождавшего путешественников, наотрез отказался идти вверх по Соху к возможным ледникам и перевалам, ссылаясь на возможность нападения каратегинских повстанцев и трудности горных дорог. Поэтому путешественники двинулись от Соха к востоку по Хайдерканской лощине и, преодолев невысокий перевал, к ночи были в Охне. На следующий день они достигли кишлака Шахимардан.
Отсюда Федченко предпринял попытку пробраться к югу через Алайский хребет. Но и на этот раз караул-беги помешал осуществлению плана: в истоках Аксу он попросту обманул путешественников, свернув умышленно с тропы, ведшей на перевал Кары-Казык. И все же ученый добился своего. Выйдя из Учкургана и направляясь по долине реки Исфайрамсай, Федченко поднялся на заветный гребень Алайского хребта.
Перед глазами путешественника засверкал снегами впервые открытый им грандиозный хребет, служивший
С перевала путешественники спустились в Алайскую долину. По дороге наблюдали любопытную речку, воды которой имели красноватый оттенок. Они назвали ее Кызылсу (в переводе с киргизского - "красная вода"). Ниже по течению эту реку таджики называют Сурхоб (что также означает "красная вода").
Федченко понял, что, перевалив Алайский хребет, путешественники оказались на берегах одного из истоков Амударьи.
На берегу Кызылсу разбили лагерь. Прямо на юг от лагеря отчетливо просматривалось ущелье реки Алтынин-дара. Это был путь к "крыше мира".
Маршрут вдоль северных склонов Алая позволил ему сделать вывод о принадлежности гор бассейна Зеравшана к Тянь-Шаню (ныне их относят к Гиссаро-Алайской системе).