Игнатьев подробно указывал в записке состав посольства, куда должны были входить чиновник из МИД со знанием татарского и персидского языков, офицер Генштаба (желательно Обручев или Быковец), топограф, офицер по фортификации, горный инженер (для исследования залежей полезных ископаемых), инженер по строительству каналов и плотин, два врача, приказчик торгового дома Закаспийского торгового общества. Помимо этого посольство должны были сопровождать отряды казаков и стрелков, а на кораблях Аральской флотилии и в фортах на Арале следовало сосредоточить запасы оружия, пушки, топливо, провиант и десант солдат. Особо оговаривалось наличие ракет и ракетных станков. Для перевозки посольства и десанта Игнатьев требовал канонерку, 2 парохода, 2–3 баржи и большое число малых гребных судов. В заключение Игнатьев намечал срок отправки экспедиции из Оренбурга – конец марта – начало апреля 1858 г., с тем чтобы прибыть в Амударью не позднее середины июня, пока река не обмелеет.
Таким образом, истинные цели посольства Игнатьева состояли не только в установлении дипломатических и торговых отношений с Хивой и Бухарой, но в укреплении политического влияния России в Средней Азии и ослаблении там позиций Англии. При необходимости предполагалось и употребление силовых методов.
Для руководства подготовкой экспедиции был создан комитет во главе с великим князем Константином Николаевичем. Было решено не соединять посольство с экспедицией Ханыкова, подготовить к весне Аральскую флотилию под командованием адмирала А. И. Бутакова. Подготовку же состава экспедиции, ее материальной части, военных сил возложить на оренбургского генерал-губернатора А. А. Катенина. Таким образом, Игнатьев, уехавший за границу, непосредственно не участвовал в подготовке посольства, что привело впоследствии к известным трудностям. Как писал Игнатьев позднее в своих воспоминаниях,