Осенью 1828 г. геофизик Адольф Яковлевич Купфер обследовал северную часть Южного Урала и почти весь Средний Урал и дал первую удовлетворительную схему их орографии: между 54°30' и 55°30' с.ш. Урал образует три параллельные горные цени, протягивающиеся на северо-восток, высота их уменьшается с запада на восток. Он выделил самую высокую цепь (с вершинами более 1000 м), состоящую из трех коротких хребтов, разделенных поперечными долинами, называемых Уреньга, Большой Таганай и Юрма. (Севернее Юрмы теперь проводится граница между Южным и Средним Уралом.) На карте Купфера Юрма правильно показана в виде короткого (20 км) меридионального хребта.

К западу от Уреньги (длина 65 км) он отметил ряд коротких (20–50 км) параллельных ей хребтов. К востоку от Уреньги протягивается параллельно ей главный Уральский хребет (Уралтау). Далее к востоку, за равниной с редкими холмами, в виде отдельного хребта показаны Ильменские горы.

Купфер выяснил, что к северу от Златоуста Урал понижается: между Екатеринбургом (Свердловском) и Нижним Тагилом он не обнаружил высоких гор — Урал здесь как бы «растворяется» в равнине, превращаясь, вопреки старым картам, в плато, прорезанное в ряде мест реками; среднюю высоту его Купфер оценил в 800 шагов (550—600 м), что довольно близко к действительности. На карте Купфера правильно показаны истоки Урала, Уя и Миасса.

Горные инженеры Эрнест Карлович Гофман и Григорий Петрович Гельмерсен (уроженцы Прибалтики) в 1828—1829 гг. провели первое подробное обследование всего Южного Урала на протяжении около 660 км — от 56 до 51° с.ш., т. е. до поворота р. Урал на запад. В этой части горной страны они различали три меридиональные цепи, к югу раскрывающиеся «в виде опахала». Западная, самая высокая, состоит из отдельных вытянутых сопок высотой до 1200 м; средняя — Уралтау — скалистая, поросшая густым лесом, к югу разделяется на две ветви (одна из них Ирендык, длина 120 км). Восточная цепь, представленная на севере Ильменскими горами, переходит в небольшие гряды, понижающиеся к югу.

Между восточной и средней цепями от 51 до 55° с.ш. Гофман и Гельмерсен обнаружили плоскую степь, склоняющуюся к югу; в междуречье Белой и Сакмары (приток Урала) — другую возвышенность без значительных кряжей. А южнее, вдоль правого берега Урала, они выделили невысокие широтные Губерлинские горы (длина около 70 км). Восточнее Ирендыка на 300 км к югу проследили ровную плоскость, на которой не видно ни дерева, ни кустарника. Между верховьями Белой и Юрюзани исследователи отметили самый высокий участок западной цепи и поднялись на гору Иремель (1582 м); на западе они увидели горы с остроконечными вершинами — хребты Нары и Зигальга; к юго-западу возвышалась Ямантау (1640 м).

Конечно, эта первая орографическая схема Южного Урала позднее была уточнена, особенно между 54—55° с.ш., где удалось обнаружить ряд коротких мощных хребтов. Но в целом она сохранила свое значение до нашего времени.