Спасаясь от гнета князей и царей, произвола помещиков, русские и украинские крестьяне-переселенцы в поисках свободы и земли уходили на Терек и Дон, за Волгу и Урал, в таврические, прикаспийские, киргизские степи, оседали на равнинах Прикаспия и Казахстана, в предгорьях Тянь-Шаня, проникали на пустынное побережье Закаспия, в Семиречье и северные районы Хорезма, принося с собой высокую земледельческую культуру Узбекский, таджикский, туркменский, азербайджанский народы — хранители векового народного опыта строительства оросительных каналов, создатели орошаемых оазисов среди пустынь.
Покорить и освоить пустыни, безбрежные песчаные и солончаковые равнины, дать им влагу, покрыть их зеленью садов, посевов и пастбищ — эта мечта владела умами миллионов тружеников, руководила помыслами ученых-патриотов, посвятивших свою жизнь изучению пустыни и ее покорению.
В середине XV в. русский купец Афанасий Никитин во главе группы русских купцов совершил путешествие к берегам Каспия и затем один в Индию задолго до прихода туда Васко де Гама.
С половины XV — середины XVI в. установились оживленные дипломатические отношения России с Бухарой и Хивой. В 1691 г. из приказа Большой Казны был послан в Персию и Индию купец Семен Маленький и его слуга Андрей Семенов. В 1697 г. по данным, собранным служилыми и торговыми людьми, послами, Семен Ремезов составил карту «Чертеж земли, всей безводной и малопроходной каменной степи». Па карте были обобщены все сведения, имевшиеся к тому времени о Приаралье и бассейне Аму-Дарьи и Сыр-Дарьи.
Во времена Петра I были посланы крупные экспедиции, обстоятельно изучавшие север Казахстана, побережье Каспийского моря, территорию современной Туркмении и низовья Аму-Дарьи.
Трагически закончилась экспедиция А. Бековича-Черкасского, выполнявшего, по замыслу Петра I, исследования возможности поворота Аму-Дарьи к Каспию. Эта экспедиция была послана в Хиву по просьбе туркменского старшины Хаджи Непеса. Хивинский хан, который закрыл воду Аму-Дарьи в каналах, идущих на туркменские поля, вероломно убил А. Бековича-Черкасского.
Более удачной была предпринятая с теми же целями, но несколько позже, экспедиция Флорио Беневени в Бухару, Персию, Хиву.
Экспедиции, проведенные Российской Академией наук в первой половине XVIII в., немало содействовали изучению пустынь Средней Азии. Результаты этих работ использованы при составлении «Генеральной ландкарты Российской Империи», — выдающегося для своего времени труда.
Известные русские географы-исследователи конца XVIII и XIX в. П. С. Паллас, Н. П. Рычков, Г. С. Карелин, И. И. Лепехин и другие много сделали для познания природных условий пустынь.
Вторая половина XIX в. знаменательна интереснейшими экспедициями выдающегося русского биолога Н. А. Ссверцова, а также И. Г. Борщова, А. И. Коншина, крупнейшего русского географа П. П. Семенова-Тянь-Шанского и известного путешественника И. М. Пржевальского. Большие изыскания в этот же период были проведены А. И. Глуховским, который впервые рассмотрел способы переброски вод Аму-Дарьи по Узбою в Каспийское море. Царская Россия не могла оценить блестящий труд А. И. Глуховского, выдвинувшего идею соединения Балтийского, Каспийского и Аральского морей. Царские чиновники видели в А. И. Глуховском фантазера и всячески препятствовали осуществлению его планов. Материалы этого талантливого исследователя-инженера сохранили значение и до наших дней.
Имена крупнейших отечественных географов и геологов П. П. Семенова-Тянь-Шанского, И. В. Мушкетова, Н. М. Пржевальского, Г. Е. Грум-Гржимайло, М. В. Певцова, П. К. Козлова, Л. С. Берга и В. А. Обручева овеяны славой неутомимых исследователей пустынь Азии, их природных богатств и путей их освоения.
Выдающиеся отечественные инженеры-гидротехники — М. Н. Ермолаев, Ф. П. Моргуненков, И. Г. Александров изучили возможность использования вод Аму-Дарьи, Сыр-Дарьи, Днепра, Волги с целью орошения степей Юго-Востока и пустынь Арало-Каспийской низменности. Ф. П. Моргуненков и И. Г. Александров участвовали в гидротехнических стройках довоенных сталинских пятилеток.
Почвоведы и ботаники С. С. Неуструев, Л. И. Прасолов, Б. А. Келлер, Н. А. Димо, Б. Б. Полынов, мелиораторы М. М. Бушуев, А. Н. Костяков много сделали для познания почв пустынь, законов их развития и путей освоения.
Пустыни и степи всегда привлекали взоры русских исследователей. Пустыни как бы сохраняют в своем внешнем виде черты древнейших времен. Ученый, придя в пустыню, легко читает книгу прошлого по открытому и безлесному рельефу, сухим руслам отмерших рек, береговым валам и террасам былых морей, по виду и строению почвы, по хорошо сохранившимся погребенным остаткам растений, раковин и т. д.
