Приамурский генерал-губернатор П.Ф. Унтербергер выделил на проведение экспедиции 3 тысячи рублей, войсковые части выдали на своих нижних чинов «кормовые деньги» в расчёте на 6 месяцев. Большую помощь оказали командиры миноносцев «Грозный» (капитан 2-го ранга П.Г. Тигерстедт) и «Бесшумный» (капитан 2-го ранга С.З. Балк). В заранее намеченные пункты на побережье Японского моря они завезли необходимые грузы, сделав склады продовольствия, добавили из корабельных запасов мешки с сухарями, прикрыли всё брезентом и поставили вехи [56].
Схематический маршрут экспедиции сам В.К. Арсеньев обозначил так: «От станции Шмаковка Уссурийской железной дороги по рекам Уссури, Улахе, Фудин, через хребет Сихотэ-Алинь на р. Аввакумовку к заливу Св. Ольги и далее по рекам, текущим в море до 45о с. ш. Бухта Терней, затем по р. Санхобе снова через Сихотэ-Алинь и по р. Иман к станции того же имени» [12]. В настоящее время Улахе, ранее считавшаяся правым притоком Уссури, теперь является собственно руслом Уссури; река Фудин (Фудзин) – Павловка; Санхобе (Санхобэ) – Серебрянка; Иман – Большая Уссурка.
Реальный маршрут оказался несколько сложнее. Экспедиция вышла со станции Шмаковка Уссурийской железной дороги 20 мая 1906 года и начала движение вверх по реке Уссури, затем перевалила хребет Сихотэ-Алинь и спустилась к бухте Святой Ольги. Затем на более северной части побережья до бухты Терней включительно были исследованы практически все крупные реки от их истоков до перевалов. 10 октября 1906 года В.К. Арсеньев, Г.Г. Гранатман, Дерсу Узала и трое казаков вышли из селения Терней вверх по реке Санхобэ (Серебрянка), а затем по реке Тунце (Заболоченная) к хребту Сихотэ-Алинь. Эта часть экспедиции оказалась наиболее сложной. На перевале отряд попал в сильную снежную бурю, которую пришлось пережидать в течение двух дней; без лыж передвигаться по выпавшему снегу глубиной около метра было очень тяжело. Через два дня пути В.К. Арсеньев и его спутники достигли истока реки Кулумбэ (Колумбе), правого притока Имана (Большой Уссурки). На 16-й день пути по безлюдной местности отряд дошёл до первого селения Сидатун (Мельничное) на Имане.
Здесь они получили помощь продовольствием и одеждой от удэгейцев; более того, орочи (так их тогда называли) везли отряд на ульмагах (лодках) до тех пор, пока эти плавсредства не были раздавлены льдами. Далее люди пошли пешком, без троп, от одного удэгейского стойбища до другого, и только 15 ноября достигли первого русского селения Котельного в 75 верстах