Весной 1859 г. начались работы по демаркации границы между Россией и Китаем, возглавлявшиеся военным топографом Константином Федоровичем Будогосским. Участник экспедиции А. Усольцев выполнил первую съемку озера Ханка, крупнейшего (около 4,2 тыс. км²) водоема Дальнего Востока. На луговой равнине к северу он неожиданно обнаружил сравнительно крупную полноводную р. Мулинхэ, левый приток Уссури, — на старых картах она показывалась значительно западнее, за горами.

Летом 1859 г. р. Уссури исследовал Маак, пройдя по реке около 900 км; он опубликовал результаты в двухтомной работе «Путешествие по долине реки Уссури» (1861 г.). В тот же год изучением лесных богатств региона занялась экспедиция капитана корпуса лесничих Алексея Федоровича Будищева. Обследуя леса практически не изученного края, он и три его сотрудника-топографа первыми проникли во многие труднодоступные глубинные районы Сихотэ-Алиня. Они выполнили девять пересечений этой горной страны на юге и севере, выяснили, что западные склоны положе восточных, а большинство перевалов малозаметны, и проследили течение ряда типично горных рек бассейна Японского моря (в том числе Сучана и Тумнина). Будищев и его помощники прошли всю р. Уссури до истока (длина 897 км) и ее крупные (440—560 км) притоки Иман, Бикин и Хор, а также исследовали до верховьев быструю и глубокую р. Хунгари.

Будищев неверно считал, что Сихотэ-Алинь, якобы разрезаемый р. Суйфун, продолжается в Маньчжурии, а на севере достигает устья Амура. Как установлено позднее, эта горная страна протягивается на 1200 км от залива Петра Великого до 52° с.ш. И все же его представления о строении Сихотэ-Алиня в общих чертах были правильными.

Будищев и его сотрудники изучили нижний Амур по обе стороны реки от Хабаровска до устья (около 950 км), нанесли на карту короткий хребет Хехцыр, многочисленные озера в широкой долине Амура, в том числе самые крупные Болонь (338 км²) и Удыль (330 км²) с впадающими в этот водоем речками, прослеженными до их истоков в горах близ 52° с.ш. «Лесоисследователи» засняли отдельные пологие массивы к северу от 52-й параллели до устья Амура с понижениями, «заполненными» болотами, озера Орель и Чля, расположенные в межгорных котловинах, а также Дальжа и невысокие цепи севернее долины Амгуни до заливов Сахалинского и Николая.

Будищев описал озера Ханка и Малая Ханка, разделенные узким перешейком, низменную степь от р. Мулинхэ на севере до р. Лефу на юге, заснял северную часть хребта Синий — ровные пологие возвышенности, поросшие лесом. Южную часть этой невысокой цепи длиной 240 км он усмотрел, изучая долину р. Даубиха, левой составляющей Уссури. Будищев обследовал приморские речки и морское побережье между заливами Ольги и Посьета на протяжении 700 км. Итак, за шесть лет (до 1867 г.) с перерывом в 1863—1864 гг., использованным на обработку собранного материала и составление предварительной карты, он с тремя топографами «искрестил» территорию около 300 тыс. км², причем на долю Будищева пришлась большая часть работы.