Осип Яковлевич оказался незаменимым сотрудником для Пограничной комиссии, поскольку владел турецким, персидским, арабским, татарским и китайским языками, а в Оренбурге изучил также казахский и узбекский.
Летом 1852 г. он участвовал в рекогносцировочном походе российских войск к крепости Ак-Мечеть.
В рапорте на имя военного министра от 3 сентября 1852 г. Перовский отмечал, что "без пособия этого отличного чиновника полковник Бларамберг нашелся бы в больших затруднениях при сношении с кокандцами и киргизами во время экспедиции" и ходатайствовал о его награждении. Так Осмоловский получил орден Святой Анны III степени.
С апреля 1853 г. из Аральского укрепления Осмоловский организует постоянное наблюдение за Ак-Мечетью и его лазутчики снабжают генерал-губернатора ценной информацией о крепости и ее гарнизоне.
В конце августа и сентябре он принимает участие в отражении контратак хивинских войск, по численности многократно превосходивших русский гарнизон захваченной Ак-Мечети. Помимо этого, через своих доверенных лиц он привел на помощь гарнизону Форта Перовский отряды степных "киргизов", которые вместе с русскими войсками разгромили и отбросили отряды хивинского хана.
Правда, генерал Перовский попенял ему за то, что Осмоловский лично рвался в бой, а не отсиживался за стенами форта. С этого времени Осмоловский становится главным резидентом ОПК в Форте Перовский. Умер этот талантливый разведчик от апоплексического удара на боевом посту, возвращаясь в Оренбург из командировки на укрепленную линию.
С июля 1858 г. по предложению заменившего Перовского А.А.Котенина вся разведывательная информация из РОШ и ОПК стала концентрироваться у чиновника МИДа по дипломатической части Галкина, состоявшего при генерал-губернаторе.
В 1859 г. в связи с изменением административного управления в крае - оно передается из ведения МИД в министерство внутренних дел, - Оренбургская пограничная комиссия преобразуется в Областное управление оренбургскими киргизами.
Как отмечалось ранее, ОПК занималась также вопросами подготовки и направления в сопредельные страны российских дипломатических миссий, в состав которых со специальными разведывательными заданиями включались сотрудники комиссии и РОШ.
Первый такой случай относится к 1807 году. Тогда с личным посланием Александра I к бухарскому эмиру был направлен поручик Абдулнасыр Субханкулов.
В беседах с куш-беги - первым министром, - Субханкулов должен был заверить его в дружественном расположении русского правительства, и что его единственной целью является забота о процветании торговли между двумя странами и обеспечение безопасности купеческих караванов.