Полностью растворившись в купеческой среде, «Алимбай», тем не менее, не забывает о цели своей миссии. «Что касается до моих действий, – писал он позднее, – то я во время пребывания в Кашгаре старался всеми мерами собрать возможно более точные сведения о крае, особенно о политическом состоянии Малой Бухарии, для чего заводил знакомства с лицами всех наций, сословий и партий, и сведения, полученные от одного, сверял с показаниями другого; сверх того я имел случай приобрести несколько исторических книг, относящихся к периоду владычества ходжей, и пользовался дружбой ученых ахундов… Имея постоянные и короткие сношения с кокандцами, я получил много данных о состоянии этого ханства и особенно о последних событиях, имевших последствием падение хана Худояра»
Полгода провёл Валиханов в Кашгарии, находясь в постоянном напряжении, поскольку любой неверный шаг привёл бы к тому, что твоя голова присоединится к пирамиде из других отрубленных голов. И миссию свою русский разведчик выполнил весьма успешно, представив в отчёте ценные военно-политические сведения и массу географического, исторического и этнографического материала. Первый план Кашгара, исполненный по европейскому образцу, был составлен именно Валихановым. Кроме того, он выяснил, что случилось с Адольфом Шлагинтвейном, о чём долгое время в Европе не знали.
Миссия Валиханова явилась первым в России случаем посылки офицера-мусульманина под агентурным прикрытием в политически нестабильный и совершенно неисследованный район Средней Азии. Поездка Адольфа Шлагинтвейна по заданию Ост-Индийской компании и казнённого в Кашгаре в 1857 года и тайная миссия Валиханова в 1858 году знаменовали открытие нового направления англо-русского соперничества в Средней Азии – борьбу за доминирование в Восточном Туркестане, борьбу, которая не прекращалась до самых последних дней российской империи.
11 марта 1859 года Валиханов отправляется в обратный путь и через 4 месяца, миновав Верный, прибывает в Семипалатинск. «Судя по отчёту, сделанному Валихановым о Кашгарии, о нём можно судить как о гениальном человеке своего времени», – так оценил материалы, представленные разведчиком,