13 июля 1859 года Гасфорт отправил рапорт министру иностранных дел князю А.М. Горчакову, в котором сообщалось о благополучном возвращении поручика султана Валиханова. Поручик Валиханов, несмотря на опасное положение, успел собрать многие полезные сведения. Как только записка им будет составлена и он поправится в здоровье, расстроенном от многих лишений (уже при поездке в Кашгар Чокан знал, что страдает грудной болезнью, называемой чахоткой), Валиханову необходимо самому поехать в Петербург, чтобы сделать пояснения в Азиатском департаменте.
Но идут дни, недели, месяцы, а Валиханов все еще в Омске. Что за причины могли быть у Чокана для оттягивания своей - триумфальной! - поездки в столицу?
Прежде всего та требовательность к себе, которую он выработал с юности. Валиханов представлял себе огромное значение привезенных им сведений. Поэтому он отказался от стиля официальных бумаг, писал свой отчет свободно, вдохновенно, в манере, свойственной тогдашней публицистике.
Человек, столь много разузнавший о Кашгаре, имел основания опасаться за свою жизнь. Валиханов принял необходимые меры предосторожности. Он не повез в Петербург ничего незавершенного, ничего лишь в памяти, для бесед в Азиатском департаменте. Он все сведения, все выводы, все предложения касательно русской политике в Восточном Туркестане изложил письменно. В Омске его отчет перебелил писарь. Отчет Валиханова, таким образом, существовал уже не в единственном экземпляре, и поехал с запечатанным пакетом не сам Чокан. Гасфорт уведомлял Ковалевского письмом от 27 января 1860 года, что нынешней почтой посылает отчет поручика Валиханова и вслед за сим отправляет самого Валиханова.
В Петербурге Валиханов ощущал себя посланцем и полномочным представителем не только родной Степи, но и всей Азии. И, значит, он особенно остро чувствовал, каково российское того времени восприятие Востока. Русская культура признавала свое духовное родство с Востоком. Все это Чокан видел и ведал. Именно в Петербурге он менее всего ощущал себя инородцем, и тут дело было не только в том, что он достаточно богат.
В его размышлениях о будущем казахского народа в составе многоязыкой Российской империи жило усвоенное еще в юные годы понимание, что есть две России - Россия чиновничья и Россия прогрессивная, которая научила его, как сделаться таким, каков он ныне есть: казах, образованный по-европейски вполне не утративший ни грана своей национальной сути, даже, напротив, яснее осознавший благодаря своей принадлежности к русскому передовому обществу великую ценность многовековой культуры своего народа и других народов Азии, возможности развития в будущем.
В Петербурге перед Валихановым открылась карьера. «В воздаяние отлично-усердной и ревностной службы состоящего по армейской кавалерии поручика султана Чокана Валиханова, оказанной им при исполнении возложенного на него осмотра некоторых из пограничных среднеазиатских владений, сопряженного с усиленными трудами, лишениями и опасностями...» - он был произведен в штабс-ротмистры и награжден орденом Святого Владимира.
Но, сколько бы высоких знакомств ни завел в Петербурге правнук Аблая, штабс-ротмистр султан Валиханов, он и пальцем не шевельнул ради своей карьеры...
4 мая 1860 года в квартире Русского географического общества близ Певческого моста действительный член общества Чокан Чингисович Валиханов сделал сообщение о своем путешествии в Кашгар. Его слушал петербургский ученый мир. Географы, этнографы, естественники, историки, востоковеды... Сообщение, сделанное Валихановым на собрании 4 мая 1960 года, легло в основу его «Очерков Джунгарии», опубликованных в «Записках Русского географического общества» в начале 1861 года в книгах 1-й и 2-й. Там же были помещены рисунки автора, а также подготовленная им карта Семиреченского и Заилийского края Семипалатинской области и части Илийской провинции Китая. Это, по тогдашним понятиям, и была Джунгария.
Вслед за «Очерками» в 3-й книге «Записок русского географического общества» за 1861 год появились географический обзор и исторический очерк из кашгарского отчета Валиханова. Корифеи Географического общества, конечно, знали, что это лишь часть большого труда. Подготовленное Валихановым тогда же в Петербурге для «Записок Русского географического общества» описание пути в Кашгар и обратно, в Алатавский округ, появилось в свет много позже, в 1868 году.
За штабс-ротмистром Валихановым упрочилась слава отважного путешественника, открывшего европейской науке тайны Средней Азии. Он вошел в круг помощников Петра Петровича Семенова, вычитывал и сверял издавшиеся на русском языке труды Риттера. В военно-ученом комитете он руководил подготовкой карт Средней Азии и Туркестана. При участии Валиханова были выполнены «Карта пространства между озером Балхашом и хребтом Алатау», «Рекогносцировка западной части Заилийского края», «План города Кульджи», «Карта к отчету о результатах экспедиции на Иссык-Куль», «Карта Западного края Китайской империи».
Прожив год в Петербурге, Валиханов отказался от первоначального плана поступить на восточный факультет университета. Ему там не зачем терять время - все, чему учили на факультете, он либо успел постичь самостоятельно, либо знал, как это можно постичь, не высиживая на студенческой скамье. Чокан предпочел записаться лишь на некоторые университетские лекции. В Петербурге он продолжал работу над очерками по истории, географии и этнографии киргизов, начатыми в Омске.