Успехи русских мореходов не только открыли новую страницу в развитии географической науки в России, но и получили международное признание. Результаты экспедиционных исследований — карты, географические описания вновь открытых земель, коллекции, составленные их участниками, представляли большую научную ценность. В августе 1845 г. в Петербурге было учреждено Русское географическое общество. Его основателями были выдающиеся мореплаватели, путешественники и исследователи — адмирал Ф. П. Литке, адмирал Ф. П. Врангель; этнограф — В. И. Даль; статистик — П. И. Кеппен; адмирал И. Ф. Крузенштерн — руководитель первой русской кругосветки. Высшей наградой, утверждённой РГО, была до 1930 г. Константиновская медаль. Ею в разное время были награждены за вклад в географию норвежский полярный исследователь Фритьоф Нансен, Александр Колчак, Пётр Козлов, Николай Пржевальский и др.
Одной из первых крупных исследовательских экспедиций, организованных при поддержке географического общества, стало уточнение границы между Европой и Азией по Северному Уралу. Она стартовала в 1847 г. и продлилась 3 года. В 1855 г. была организована Сибирская экспедиция, в результате которой были составлены и уточнены карты, собраны богатые научные материалы о растительном и животном мире Восточной Сибири, минералогические коллекции и описания.
На карте России оставалось много «белых пятен», не нанесённых на географическую карту. Обширные пространства неисследованных земель лежали во внутренних районах страны. Это прекрасно понимал глава Географического общества П. П. Семёнов. Под его непосредственным руководством состоялись экспедиции Н. М. Пржевальского по Дальнему Востоку, Н. А. Северцева по Средней Азии, Г. Н. Потанина по Сибири, В. Л. Комарова по Средней Азии и Дальнему Востоку. Изучались и акватории внутренних морей. В 1853—1857 гг. во главе с академиком К. М. Бэром и Н. Я. Данилевским была снаряжена экспедиция по изучению географии бассейна Каспийского моря и вопросов рыболовства; впоследствии был составлен атлас моря. В результате геологических и географических изысканий И. В. Мушкетова, В. А. Обручева, П. А. Кропоткина были созданы геологические карты Средней Азии, Урала, Нижнего Поволжья, Дальнего Востока, Восточной Сибири. В дальнейшем эти карты легли в основу промышленного освоения недр России.