К югу от реки тянулась цепь вершин, ограничивающих Алайскую долину. Она простиралась с запада на восток с небольшим отклонением к северу и уходила, за линию горизонта. А. П. Федченко назвал эту горную цепь Заалайским хребтом, а главную ее вершину, открытую им с перевала Тенгизбай, — пиком Кауфмана (в советское время она была переименована в пик Ленина).
Как мог убедиться Федченко, в районе Алайской долины не было меридионально расположенных гор, которые под названием хребта Болор изображались на картах того времени. Киргизы сообщили ему, что в двух днях пути от Дарауткургана вниз по течению Кызылсу эта река сливается с водами р. Муксу, которая берет начало в горах, лежащих к югу от Заалайского хребта. Ниже места слияния р. Кызылсу с р. Муксу река называется уже Сурхоб, а еще ниже эта же река имеет название Вахш. Таким образом, Федченко установил, что истоки Вахша, одной из двух рек, образующих Амударью, расположены в верховьях Алайской долины.
Федченко сообщил названия всех правых и левых притоков Кызылсу и перевалов через Алайский хребет, через которые киргизы связываются с областями, лежащими к северу.
Федченко был теперь уверен, что находится у северной окраины Памира. Ему казалось, что стоит только подняться на гребень Заалайского хребта — киргизы говорили, что один из перевалов этого хребта расположен к югу от Дарауткургана, в верховьях реки Алтындар, — и он очутится в одной из неизвестных и загадочных частей земного шара.
Но этим планам путешественника не суждено было осуществиться. Начальник кокандских киргизов воспротивился поездкам путешественника в сторону от укрепления Дарауткурган.
В течение нескольких дней, проведенных в Алайской долине, Федченко исследовал только местности, лежащие вблизи Дарауткургана. Но он собрал много сведений об Алайской долине и Памире, которые сообщили ему алайские киргизы.
В конце июля экспедиция Федченко оставила Алай и, перевалив через Алайский хребет в верховьях р. Акбура, проследовала в Ош. 27 августа А. П. Федченко и его спутники прибыли в Ташкент. Их путешествие по землям Кокандского ханства закончилось.
* * *
В своем отчете о путешествии к северной окраине Памира Федченко писал: «Главным результатом моей поездки в Алай было выяснение орографии страны, лежащей к югу от долины Ферганы. Прежние сведения были весьма смутны, и картографы приходили в отчаяние, когда им нужно было изобразить эту часть Азии. Рисуя бог знает что, оговаривались, что «поверхность луны лучше известна, чем эта местность».
Федченко установил, что Алайская долина простирается с запада на восток на шестьдесят верст (шестьдесят четыре километра) и лежит между двумя хребтами: Южно-Кокандскими горами, которые позже получили наименование Алайского хребта, и Заалайским хребтом, открытым путешественником.