19 мая 1734 года академики направились вверх по Иртышу, 27 мая они были в Ишиме, 27 июня достигли Омска, затем далее вверх по Иртышу, повторяя путь Ермака. Равнины Западной Сибири с безбрежными ковыльными степями сменились сначала небольшими увалами, а потом и горами. Достигнув станицы Усть–Каменогорской, академики отправились на Колыванские заводы. Затем — прямиком через невысокие горы — в Кузнецк, куда прибыли 17 сентября. Для молодых людей (Гмелину было в то время 24, а Миллеру 29 лет) дорога была в радость. Миллер в своём дневнике так описывает этот отрезок пути: «Путешествие по р. Иртышу и после оного перед прочего в Сибири ездою самое приятнейшее было. В то время ещё в первом жару, ибо неспокойствия, недостачи и опастности утрудить нас ещё не могли. Мы заехали в такие страны, которые с натуры своими преимуществами многие другие весьма превосходят, и для нас почти всё, что мы видели новое было. Мы подлино зашли в наполненный цветами ветроград, где по большей части растут незнаемые травы; в зверинец, где мы самых редких азиатских зверей в великом множестве перед собою видели; в кабинет древних языческих кладбищ и там хранящихся разных достопамятных монументов. Словом, мы находились в такой стране, где прежде нас никто не бывал, который бы об этих местах известие сообщить мог. А сей повод к произведению новых испытаний и изобретений в науке служил нам неинако как с крайней приятностью».
Таким образом, можно судить, что первый год путешествия не принёс разочарования. Ботанические впечатления Гмелина от посещения южной Сибири были так велики и разнообразны, что целое столетие ботаники совершали паломничество по этому маршруту: Омск — Барнаул — Усть–Каменогорск — Колывань. Позднее во «Флоре Сибири» он писал с восхищением: «Места меж Обью и Иртышом лежащая, и от Железинской крепости на восток и север простирающиеся, состоят из пространных степей, которыя от живущих на оных барабинских татар, Барабинскими называются. Сии степи по большей части ровныя, от частых и больше рыбных озёр болотны, однакож во многих местах жирною землею покрыты, на которых хлеб свободно родиться мог, ежелиб живущим там татарам оной нужен был». Интересно, что сто лет спустя, в 1829 году, этот путь преодолел великий Александр Гумбольдт, но впечатления у него от Барабинских степей оказались совсем противоположные.
Гмелину принадлежит, наверно, первое описание местности, где впоследствии будет построен Барнаул. Вот как он сам пишет:
