经过慎重考虑，总参谋长帕里辛亲自挑选了一位名叫卡尔·古斯塔夫·曼纳海姆的上校军官来完成这项任务。曼纳海姆出生在芬兰，后进入圣彼得堡的尼古拉骑兵学校学习，毕业后在俄军服役，参加过日俄战争，由于在奉天战役（今沈阳）中表现勇敢而提前晋升为上校军衔。曼纳海姆精明强干，是俄军中小有名气的“中国通”。更重要的是，他持芬兰护照，不容易引起中方怀疑。

帕里辛交给曼纳海姆的任务是：收集中国西北部地区军事、政治情报，有关中国军队改革的情报以及从俄国进军到兰州和北京的行军路线等。曼纳海姆预先支取了两年的薪水、旅行费用以及购买装备的费用，共计3万法郎。

1906年7月，考察队从中亚塔什干出发，进入新疆后，曼纳海姆与佩里埃特因为考察队的财务和领导权问题产生分歧，于是曼纳海姆另起炉灶，自己成立了一支探险队。为方便与中国人沟通，他还给自己取了个中文名字“马达汉”。

新疆是曼纳海姆中国之行的侦察重点。他走遍了南疆和北疆，而且专门选择那些偏离“丝绸之路”的路线，对所有关隘和军事要塞都做了详细的考察并绘制了地图。沿途他特别注重考察少数民族的情况，并拜访了一些民族首领和部落领袖。他还在和田古城废墟等著名历史遗址进行了考古发掘，并广泛收集经文、木牍、碑铭等文物。此后曼纳海姆一行又穿过河西走廊，经甘肃、陕西、河南、山西、内蒙、河北等地抵达北京。每到一处，曼纳海姆都广泛结识当地官吏，以参观游览的名义打探军事、经济情况。他的旅行日记详细记录了沿途各地的地形地貌特征、河流水系分布、动植物资源、城镇和居民点位置、历史沿革及交通、商业、文教、军事、经济情况等。

在为期两年的考察活动中，曼纳海姆横跨了中国8个省份，行程达1.4万公里，收集了大量重要情报。他撰写了一份详细的考察报告，并亲自向沙皇进行了汇报。按照他的建议，俄军应该占领新疆和甘肃两个重要省份，从而将中国一分为二。这份报告于1909年印刷出版，作为正式情报资料在俄军内部广为传阅。