В 1691 г. в плен к русским попали два знатных феодала (мурзы), приближенные казахского хана Тауке, владевшего Средним жузом. В следующем году к нему в город Туркестан из Тобольска направилось посольство Андрея Неприпасова. Воспользовавшись торговым путем, он прошел в общем на юг по р. Вагаю до истоков и по р. Ишиму до его колена. Затем А. Неприпасов форсировал р. Ишим и через верховье р. Тургай проследовал далее на юг по западной окраине Казахского мелкосопочника и нижнему течению р. Сарысу. Южнее низовьев р. Чу он пересек хребет Каратау и прибыл в Туркестан.

Хан Тауке задержал А. Неприпасова в качестве заложника и обратился к русским властям с грамотой, содержащей просьбу возобновить дружеские отношения и освободить мурз. В ответ в Туркестан в начале апреля 1694 г. отправилось другое русское посольство, возглавлявшееся тобольским казаком Федором Любимовичем Скибиным. Двигался он путем А. Неприпасова и отмечал наиболее характерные особенности дороги: «многие грязные речки», дубравы и боры левобережья Вагая, топкие и мелкие болота в его верховьях, колено р. Ишим («лука Улутугай»); по расспросам выяснил, что к востоку от дороги находится сравнительно крупное озеро (Тенгиз), а на той же широте к западу другое (Сарыкопа), в которое впадает р. Тургай; отметил горный массив восточнее линии маршрута — «камень Улутау» (высота до 1133 м), сообщил о пустыне — западной части Бетпак-Дала; собрал первые сведения о бассейнах р. Сарысу и р. Чу, текущей с востока почти в широтном направлении и за полдня пути до р. Сарысу уходящей «озером под землю» (р. Чу действительно теряется во впадине Ащиколь).

22 июля, пройдя по «голой степи» с мелкими озерами, орошаемой пересыхающими реками и речками, близ которых «по пескам… растет древо соксоун [саксаул], а большого леса никакого нет», Ф. Скибин прибыл в Туркестан. Хан Тауке задержал и его, заточив в тюрьму вместе с А. Не-припасовым, вскоре умершим. В неволе Ф. Скибин пробыл 15 месяцев, а в октябре 1695 г. совершил удачный побег и через Бухару пешком добрался до Хивы, где тайно прожил три месяца. В конце марта 1696 г. через плато Устюрт он направился к низовьям р. Яика (Урала), далее — в Уфу, а в начале июля достиг Тобольска.

По материалам статейного списка Ф. Скибина и его рассказам картограф С.У. Ремезов составил чертеж — первую схему гидрографии Северного и Центрального Казахстана.