И. И. Лепехин впервые открыл месторождения нефти в Приуралье. Он дал уникальное описание Белого моря и Соловецких островов.
В его трудах содержатся и довольно интересные по тем временам рассуждения экологического плана: «Мне до того нет нужды, что иной, сидя в Москве, пишет о перемене в лучшее состояние нашего воздуха через вырубленные леса. Тщетен и страх того, который опасается, чтобы от чрезмерного сбережения лесов не наплодить более хищных зверей. По нашему климату и звери нам необходимы нужны... Во многих местах у нас деды топили дровами, а нынче внучата соломкой или пометом топить начинают». С симпатией отзывается Лепехин о народах России, например о чувашах: «Сей народ, претерпевая иногда притеснения или другим каким нещастием пришел в скудость...» О работных людях Урала он пишет: «Такие нещастные люди нередко года по два домов свои не знают, а бедные их бабы, посеяв хлебец и сжав, возят на базар, чтобы остальную мужней души окупить часть. Бедность их довела, что они принуждены большую часть своего веку довольствоваться пихтовой корой, в которую они, истолкши в ступе и просеяв, примешивают малое число ржаной муки и пекут лепешки». Свободомыслящий автор критикует и церковь. На реке Сысоле он отмечает «зырянскую особливую простоту и слепое повиновение к своему духовенству... но сия доверенность и поповское корыстолюбие нередко принуждало зырян пропускать пору сеять, косить и жать, а молебное пение нагревало руки... в таких случаях».
Исторические сведения и описание быта народов России, собранные в четырех томах «Дневных записок» Лепехина, представляют собой важный и достоверный источник для историка-краеведа.
И. И. Лепехин является одним из авторов «Словаря Академии Российской», впервые систематизировавшем данные о русском языке того времени и его истории.
Начальный маршрут экспедиции Лепехина повторил отряд П. С. Палласа (1741—1811). Зоолог по образованию, он был приглашен из Германии сразу на должность начальника отряда Оренбургской экспедиции. Им собран большой исторический и этнографический материал. В 1768 г. он проделал путь от Москвы до Симбирска, в 1769 г. — по Левобережью нижней Волги и Оренбургским степям, в 1770 г. — по Южному Уралу и Западной Сибири, в 1771 г. — по Западной и Южной Сибири, в 1772—1774 гг. — по Восточной Сибири и нижней Волге. Паллас издал пятитомный труд «Путешествия по разным провинциям Российской империи», куда включены и материалы, собранные его помощниками — Зуевым и Соколовым, действовавшими большей частью самостоятельно. Паллас пишет: «Чтобы путешествие не продолжить через меру, разослал я в разные стороны искуснейших из моих спутников... 24 февраля студента Василия Зуева, дав ему в помощь чучелятника и стрелка и снабдя при этом настоятельным наставлением через Тобольск в лежащий над Обью северный город Березов, откуда бы старался он в начале лета поехать далее до Обдогорского острога, в низ по реке Оби, и если можно до Самого Ледовитого Океана».
