Следуя советам В. Н. Татищева, Рычков решает в дополнение к ландкартам И. Красильникова написать топографию Оренбургской губернии. В те времена топографией называли страноведческие сочинения, посвященные географии какой-либо ограниченной территории. В топографию тогда включались не только сведения о рельефе, но и характеристика всех других элементов природы — рек, озер, климата, животного мира, а также сведения о населении, хозяйстве, торговле, городах и т. д.
К началу 1755 года была готова первая часть "Топографии Оренбургской", Рычков высылает ее рукопись М. В. Ломоносову, с которым он познакомился во время поездки в Петербург в 1751 году.
Рукопись "Топографии" и атлас И. Красильникова дважды рассматривались в Академии наук и были одобрены к изданию. Ломоносов дал высокую оценку труду Рычкова и добивался того, чтобы "Топография" была как можно скорее опубликована в печати. С 1757 года П. И. Рычков становится сотрудником академического журнала "Сочинения и переводы, к пользе и увеселению служащих".
В 1760 году Рычков в письме к академику Г. Ф. Миллеру писал с гордостью о своем знакомстве с Ломоносовым: "Михайло Васильевич Ломоносов персонально меня знает. Он, получа первую часть моей "Топографии", письмом своим весьма ее расхвалил; дал мне знать, что она от всего академического собрания апробована…" (11)
К апрелю 1760 года Рычков заканчивает вторую часть "Топографии Оренбургской", а в начале 1762 года в упомянутом ранее журнале печатаются первые главы капитального труда Рычкова. Основными источниками для составления и написания "Топографии" служили: личные наблюдения Рычкова во время его поездок по Оренбургскому краю; опросные сведения, собранные во время бесед с местными жителями разных национальностей; официальная информация представителей различных миссий, посольств, побывавших в Казахстане и Средней Азии; опросные сведения, полученные в беседах со среднеазиатскими купцами; письменные и устные сообщения чиновников и других работников оренбургской администрации; официальные документы, хранившиеся в Оренбургской губернской канцелярии; печатные и рукописные источники работы В. Н. Татищева, Палацио Карпини, Виллема Рубрука и других, а также рукописные "татарские истории".
"Топография Оренбургской губернии" состоит из двух частей. Первая часть труда посвящена общему обзору края; вторая описывает отдельные "провинции" и "дистанции" губернии.
Наибольший интерес для географов представляет пятая глава первой части — "Сокращенное описание местоположений всей Оренбургской губернии, о поверхностях и внутренних богатствах земли". В ней автор приводит основные сведения о природе края: климатических особенностях, о поверхностных водах, о растительном и животном мире.
