Прочитавший записку А. П. Проценко начальник Томско-Иркутской экспедиции Н. П. Меженинов, поддерживая северный вариант дороги, «доказывал не только то, что она будет на 550 верст короче, но и то, что она сравнительно с линией по южному направлению пойдет по местности более удобной, пересечет меньшее число хребтов, при лучших технических условиях и при меньшем количестве земляных работ». Шесть партий Н. П. Меженинова, закончив изыскания по южному направлению, выехали в Петербург, где занялись составлением проекта, а изыскательские работы от северной оконечности Байкала до Амура министерством путей сообщения по ходатайству генерал-губернаторов А. Н. Корфа и Н. П. Игнатьева были поручены инженеру путей сообщения Прохаско.
В это же время полковник генерального штаба Н. А. Волошинов провел с 16 июля по 24 сентября 1889 года глазомерную съемку и барометрическое нивелирование по маршрутам Ангара — Лена и между Ангарой и долиной реки Муи на расстоянии около 1200 верст. А инженер Прохаско вел обследование маршрута между рекой Муей и рекой Черный Урюм. Судьба подлинных материалов Волошинова не выяснена, но результаты проведенной «железнодорожной разведки», основные полученные выводы приведены в цитированном выше его докладе на заседании Восточно-Сибирского отдела ИРГО 19 октября 1889 года. Маршрут Волошинова проходил от Ангары через Усть-Кут до Нижнеангарска, а затем Кумора-Делакоры — Яксай, Катеро-Янчуйский перевал через Северо-Муйский хребет в долину реки Муя.
Вывод Н. А. Волошинова из своих и других изысканий был совершенно однозначен: «На основании результатов съемки и расспросных сведений выяснилось совершенно точно наиболее выгодное направление железнодорожного пути от Ангары к северному углу Байкала и определилась длина этого пути» — по прямой около 400 верст, а по избранному направлению около 700 верст.
На окончательное заключение Н. А. Волошинова повлияли очень тяжелые физико-географические условия и экономическое состояние районов, по которым проляжет трасса севернее Байкала. Он написал: «Не входя в подробности, можно предсказать с полной уверенностью, что в зависимости от указанного общего характера местности технические условия постройки железной дороги по северному направлению сделают ее совершенно непригодной для мирового транзита — постройка и эксплуатация ее вызовут громадные трудности и непомерные расходы».
Вместе с тем он отмечал, что районы северного направления хорошо известны золотоискателям и горным отводчикам, которые «исходили множество рек, перевалили через множество хребтов. Редко встретишь речку, на которой уже не побывал бы золотоискатель».
Изыскания Волошинова и Прохаско предопределили окончательное решение комиссии Императорского Русского технического общества, в составе которой были крупнейшие ученые А. И. Воейков, Н. А. Иосса, В. О. Герценштейн, И. В. Мушкетов, И. И. Стебницкий, А. А. Тилло, И. Д. Черский, Э. Ю. Петри, в пользу южного направления. На последнем заседании этой комиссии 1 декабря 1890 года был окончательно принят южный вариант строительства Великой Сибирской магистрали.
Во всей этой истории интересно то обстоятельство, что Волошиновым был совершенно правильно избран ход между рекой Киренгой и северной оконечностью Байкала с переходом Байкальского хребта через Гоуджокитский перевал. В пояснениях к записке-карте, изданной в 1890 году, он, оправдывая и отстаивая свое заключение, отметил: «Теперь документально доказано, 1) что обход озера Байкала с юга не представит особых трудностей, 2) что проведение линии в обход озера Байкала с севера, по направлению, предложенному генерал-майором Проценко и инженером Межениновым, трудновыполнимо и решительно во всех отношениях невыгодно».
Подкрепляя свой последний, экономический тезис, Волошинов приводил и такой довод. «Затем, — написал он, — стоит только провести ту черту, которая составляет границу успешного хлебопашества, и сразу станет ясно, как, где и для чего нужно строить сплошную, непрерывную сибирскую дорогу. К северу от черты лежат места, которым не нужна сибирская дорога. Это область звероловов и бродячих инородцев».