Dowódcą kawalerii (uralskich i orenburskich Kozaków oraz jednostek nieregularnych) był Polak – generał major Stanisław Timofiejewicz Ciołkowski. Z jednej strony miał on pod komendą najlepiej przygotowane do walk stepowych jednostki uralskie, z drugiej jednak – niedawno sformowany pułk orenburski.
Wyposażenie artyleryjskie wyprawy stanowiło 16 armat wagomiaru od 6 do 12 funtów, oraz 4 wyrzutnie rakietowe. Dowódcą artylerii był pułkownik Koźmiński.
Łącznie z oddziałami przeznaczonymi do obsługi m.in. pontonów i składanych łodzi, siły ekspedycyjne liczyły 5325 żołnierzy.
W momencie podjęcia decyzji o wymarszu doszło do ściągania przeznaczonych do wymarszu wojsk do Orenburga, gdyż tylko 2. batalion liniowy tam stacjonował w czasie pokoju. Rozpoczęto wzmożone przygotowania – szyto ciepłe ubrania, oraz w wybudowanych od nowa pieca, suszono jedzenie na wyprawę. Pakowano także siano w sześciany dla łatwiejszego transportu, a specjalnie do tego kupioną maszynę parową obsługiwał Anglik. Cały bagaż zapakowano na 11,5 tys. wielbłądów.
30 maja 1839 roku wysłano w step pułkownika Giece, którego podwładni wybudowali dwa umocnione punkty, mające pełnić funkcję obozów przejściowych. Wybudowano dwa umocnione punkty, których łączny garnizon wynosił ok.