После завершения работ в Забайкалье А. II. Герасимов в 1900–1901 гг. провел детальное изучение Олекминских золотых приисков района Бодайбо. В 1902 г. он прошел на лодке со съемкой по Жуе (приток Чары) и фактически выполнил пересечение Патомского нагорья в восточной части. Здесь, по Герасимову, нельзя подметить никакого господствующего направления в расположении форм рельефа — все кажется случайным и переменчивым. Выйдя на Чару, он обнаружил в ее среднем течении на участке около 100 км сильно расчлененное высокое плато — западная окраина Олекмо-Чарского плоскогорья.

Работы Герасимова по исследованию Патомского нагорья продолжил горный инженер Павел Иванович Преображенский. Летом 1902 г. он обследовал южную окраину нагорья и завершил открытие северной части хребта Кропоткина, а летом следующего года заснял Большой Патом от верховьев до устья. В 1907–1908 гг. он изучил междуречье Витима и Большого Патома, а также 400 км правобережья Лены — от устья Витима до 118° в.д. В результате Преображенский установил западную и северную границы Патомского нагорья; его северный край в грубых чертах повторяет дугу Лены и представляет собой резкий (400—500-метровый) уступ над приленской, почти равнинной полосой.

В 1909–1911 гг. Преображенский исследовал небольшие правые притоки средней Лены — Чечуй, Чаю, Большую и Малую Чун, Киренгу и ее правые притоки, а также р. Маму (приток Витима). Спуск по Чае едва не кончился трагически: лодка разбилась на порогах, погибла масса имущества, только случайно спасли людей. В итоге ему удалось пересечь в нескольких местах и оконтурить почти все Северо-Байкальское нагорье, представляющее, по его данным, сложную систему отдельных высоких массивов, либо собранных в небольшие неправильные группы, либо вытянутых в короткие хребты, отделенные друг от друга глубокими тесными ущельями. Исключение составляет западная окраинная цепь (хребет Акиткан), прослеженная Преображенским на 175 км. Гольцы этой цепи образуют ряд высоких зубчатых вершин, круто обрывающихся в сторону Лены, и представляют собой почти вертикальную стену высотой не менее 425—525 м над плоскохолмистой приленской возвышенностью.