По указу Сената за академиками сохранялись место и жалование, дополнительно выдавались «командировочные». Их частью получали из Канцелярии, а частью из Сибирской губернии. Для каждого академика полагался портной, столяр, рисовальщик, чучельщик. Так и вышло, что вместо одного профессора, как того требовал своенравный Беринг, образовалась Великая северная экспедиция, ставшая едва ли не главной экспедицией XVIII века.

8 августа 1733 года научный отряд в составе академиков И.–Г. Гмелина, Г.–Ф. Миллера, Л. де ля Кройера, шести студентов, в числе которых был будущий академик Степан Крашенинников, двух художников, двух охотников, двух минералогов и двенадцати солдат, выехал из Петербурга в неизвестную Сибирь. 3 марта следующего года не спеша они прибыли в Тобольск. Именно здесь были ими собраны первые новые растения и обнаружены не описанные наукой животные.

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.