Число участников -- научных сотрудников на различных участках было четыре-пять; это были три студента медика, геолог, рекомендованный профессором В. А. Обручевым, и учитель из Верного. Работа велась большей частью отдельными партиями, и караван редко собирался вместе. Вся организация передвижения в этой экспедиции, так же как и в последующих экспедициях в Семиречье, была иной, чем на Алтае. При переходе из одной волости в другую киргизы выставляли нужное количество лошадей и юрт. Передвижение на лошадях данной волости устраняло опасность их угона. В Тянь-шане и Джунгарском Ала-тау вьючные быстро утомлялись при больших переходах и трудных перевалах, так что нередко приходилось их менять в пределах одной волости. За пять месяцев был собран большой флористический материал, составивший, как пишет в отчете В. В. Сапожников, 5 000 гербарных листов. Этот материал поступил в гербарий Томского университета и в Ботанический институт Академии наук (дубликаты).
Были собраны также коллекции млекопитающих, пресмыкающихся, птиц, рыб и насекомых; эти сборы были переданы для обработки различным специалистам. Петрографическая коллекция поступила на кафедру В. А. Обручева во вновь открытом Томском технологическом институте (Томский политехнический институт им. Куйбышева). Коллекции упаковывались и отсылались в конце каждого этапа пути.
Высокогорная часть путешествия была начата, как сказано выше, в середине лета, в Центральном Тянь-шане.
Число посещений Тянь-шаня русскими путешественниками было к тому времени значительным (П. П. Семенов, Н. А. Северцов и др.). Но Центральный Тянь-шань представляет такую мощную и сложную группу высоких хребтов, так трудно проходим, что и здесь В. В. Сапожников сделал, как и на Алтае, ряд крупных открытий. Проникнув на юг от озера Иссык-куль за хребет Терскей Ала-тау и хребет Куэлю, В. В. Сапожников обнаружил целый хребет за рекой Теректы и дал ему то же название. Здесь впервые была определена высота ряда вершин. Сапожников дошел в южном направлении до пограничного хребта Кок-шаал-тау, но особенное внимание уделил горной группе Акшийряк, составляющей водораздел между истоками реки Нарына (верхнее течение Сыр-дарьи) и правыми притоками реки Сарыджас, принадлежащей к системе реки Тарима. К Хан-тенгри подошли вплотную у истоков Сарыджаса (ледник Семенова), где проработали пять дней в условиях ежедневных снежных бурь во второй половине дня. Определения высоты Хан-тенгри (6 900 м) подтвердили прежние данные. Из истоков Сарыджаса перешли в долину Баянкола и к пограничному поселку Охотничьему.
В последнем этапе путешествия, осенью, было выполнено задание Русского Географического общества по обследованию Джунгарского Ала-тау. Высота этого хребта оказалась значительно ниже, чем высоты хребтов Центрального Тянь-шаня. В истоках рек находились многочисленные, но явно усыхающие ледники и следы мощного древнего оледенения.
В первом же боковом разъезде В. В. Сапожникова к истокам реки Хоргос его постигло самое суровое за всю экспедицию испытание. Он чуть не потерял зрение. 30 июля с утра началось ненастье, вскоре перешедшее в сильный буран. Укрылись в палатке, но она сильно провисала от массы падавшего снега, и приходилось каждые четверть часа сбрасывать с палатки снег. Ночь выдалась ясная, следовательно, морозная, а на утро -- ослепительно яркое солнце при глубоком нестаявшем снеге.
Чтобы пробиться к каравану, надо было пройти два трудных перевала, заваленных свежевыпавшим снегом. На первом же перевале тропу потеряли. Один из проводников догадался погнать вперед порожних лошадей, которые предоставленные самим себе, нашли тропу и вывели маленький караван.
Не рассчитывая на снег и ледники, В. В. Сапожников не взял с собой темных очков; от ослепительного солнечного блеска появилась режущая боль в глазах, В. В. Сапожников перестал видеть. С трудом добравшись до стана, В. В. Сапожников должен был пролежать двое суток с холодными компрессами на глазах, после чего боль стала стихать и зрение восстановилось.
Много лет спустя Василий Васильевич признавался, что эта угроза слепоты была самым тяжелым испытанием в его жизни. Но все обошлось благополучно, а работа не останавливалась и во время болезни, только инструментальную съемку вел в эти дни за него геолог.
В 1904 г. было осуществлено второе путешествие по вышеописанному нлану. На этот раз В. В. Сапожников работал с В. Ф. Семеновым и двумя коллекторами. Путешествие 1904 г. распадается на два отрезка: были пройдены горная группа Саур с отходящими от нее хребтами Манрак и Тарбагатай и восточвая часть Джунгарского Ала-тау от Эбинорского прохода до истоков Лепсы и Арганакатты. Таким образом, было закончено предварительное обследование Джунгарского Ала-тау, и маршруты 1902 и 1904 гг. были сомкнуты.
