В 1850-е годы (1851 – 1857) Оренбургским краем вновь управлял В. А. Перовский, годы первого правления которого считаются «золотым веком» Оренбургского края. Во второй срок своего губернаторства В. А. Перовский продолжил деятельность по благоустройству Оренбурга и губернии. Благодаря В. А. Перовскому в Оренбурге был проведен водопровод, введено уличное освещение, продолжено оснащение музея, начато разведение лесов в степи, открыты приходские школы в Троицке и Челябинске, образована при губернской канцелярии библиотека, которая пополнялась не только русскими, но и зарубежными изданиями, налажена периодическая печать, открыт драматический театр.
Историк и краевед П. Н. Столпянский, автор книг о Петербурге и Оренбурге, писал: «Город Оренбург обязан Перовскому построением чуть ли не ¾ настоящих зданий: караван-сарай, контрольная палата, общественное собрание, дом казенной палаты, казармы – всё построено Перовским. При Перовском же было обращено внимание и на благоустройство города»1.
В 1853 году В. Перовский, чтобы обезопасить границы губернии и прекратить нападения кокандцев на мирных жителей, вынужден был совершить ещё один поход (первый, Хивинский, был в 1839), в результате которого взята кокандская крепость Ак-Мечеть и открыт доступ России в Среднюю Азию.
Как обычно, В. Перовским военные задачи решались совместно с научными: были заказаны два парохода для Сыр-Дарьи, приглашенные ученые исследовали Аральское море, его берега и острова.
Экспедицию по исследованию Аральского моря возглавлял будущий контр-адмирал Алексей Иванович Бутаков (1816 – 1869), известный, кроме того, как переводчик и автор путевых записок. Он был из дворянской семьи (отец и четверо братьев были адмиралы, брат Иван участвовал в 2 кругосветных путешествиях, одно из которых на фрегате Паллада описал И. А. Гончаров), окончил Морской кадетский корпус, владел несколькими европейскими языками (в том числе английским, итальянским, португальским). В 1840 г. Бутаков был в кругосветном плавании, после чего напечатал в «Отечественных записках» очерки о плавании: «Пуло-Пенанг, Сингапур, Манила» («Отечественные записки», 1843, №4) и «Записки русского морского офицера во время путешествия вокруг света в 1840, 1841 и 1842 гг.» («Отечественные записки», 1844, №3, 7).
А. И. Бутаков одним из первых перевел роман Ч. Диккенса «Домби и сын» («Отечественные записки», 1847, №9—12; 1848, №1, 7—8), – перевод был отмечен В. Г. Белинским.
В 1848 г. А. И. Бутаков был назначен начальником экспедиции по исследованию Аральского моря, подготовительная работа к которой проводилась в Оренбурге. За привлечение к участию в экспедиции в качестве живописца поэта и художника Т. Г. Шевченко, сосланного в Оренбург с запретом Николая I «писать и рисовать», ученый попал в опалу.
В Оренбурге была построена шхуна «Константин». После издания в 1850 г. карты Аральского моря А. Бутаков был командирован в Швецию для заказа двух судов для Аральской флотилии. В 1852 году пароходы «Перовский» и «Обручев» в разобранном виде были доставлены в укрепление Раим. Пароход «Перовский» участвовал во взятии кокандской крепости Ак-Мечеть.
В 1858 году на пароходе «Перовский» (уже после смерти В. А. Перовского) А. И. Бутаков поднялся по Аму-Дарье вверх до Кунграда, проводя обследование реки и в то же время оказывая содействие российскому посольству в Хиве.
Позже он опубликовал статьи о Средней Азии, о Хивинском, Кокандском и Бухарском ханствах – «Эпизод из современной истории Средней Азии» («Отечественные записки», 1865, №11), «Дельта и устья реки Амударьи» («Отечественные записки», 1866, №1) и др.
В Кокандском походе участвовал и востоковед Василий Васильевич Григорьев (1816 – 1881), публицист, автор воспоминаний о встрече с Пушкиным в 1834 г. у П. А. Плетнева (Григорьев В. В. История Санкт-Петербургского университета. СПб., 1870). Он приехал в Оренбург в 1851 году по приглашению В. А. Перовского, стал начальником Пограничной комиссии (своеобразный филиал Министерства иностранных дел), занимавшейся делами по сношению с ханствами и управлению киргизами. Десятилетняя служба в Оренбурге, научные занятия позволили В. В. Григорьеву (знавшему монгольский язык, написавшему диссертацию о Золотой орде) напечатать ряд статей о Туркестанском крае, из которых особенно выделяется статья «О некоторых событиях в Бухаре, Коканде и Кашгаре: записки мирзы Шемса Бухари», где, кроме исторических сведений, представлено таджикское наречие. Некоторые статьи В. Григорьева о Средней Азии были переведены на английский язык Скайлером. За работы о Туркестанском крае В. В. Григорьев получил звание академика.
Будучи в Оренбурге, В. В. Григорьев опубликовал статью о Грановском «Т. Н. Грановский до его профессорства в Москве» («Русская беседа», 1856, т. 3, т. 4), вызвавшую в печати негативную реакцию, особенно со стороны Кавелина. Отвечая на нападки, В. Григорьев опубликовал ещё две статьи, в которых давал дополнительные разъяснения своих взглядов: «О значении народности»