В 1726 году хан Абдулхайра от имени старшин Младшего жуза обратился к царскому правительству с просьбой о подданстве, которая была удовлетворена в 1731 году. Еще через четыре года (в 1735 г.) по просьбе Абдулхайры русские начали постройку крепости в устье реки Ори (современный Орск), сыгравшей важную роль в укреплении влияния России в Казахстане. Добровольное принятие российского подданства казахами Младшего, а затем и Среднего жуза (в 1740 г.) имело прогрессивное значение для исторических судеб казахского народа. Уже со второй половины XVIII века общественные отношения в Казахстане  развивались под влиянием экономики России. После смерти хана Среднего жуза царское правительство ликвидировало ханскую власть и в 1822 году ввело новую систему управления; в Младшем жузе то же самое было сделано через два года, в 1824 году.

Казахи Старшего жуза, уставшие от междоусобиц и гнета соседних ханств, обратились в 40-х годах XIX века к царскому правительству с просьбой о помощи. Это послужило формальным поводом для организации оренбургским и самарским генерал-губернатором В.А.Петровским похода в 1853 году против кокандской крепости Ак-Мечеть, которая была взята. В 1845 году российское подданство добровольно приняли казахи, кочевавшие в районе Капала, а в следующем году и те, которые жили в Семиречье до реки Или. В 60-х годах присоединение казахских земель к России завершилось. В 1867 году в составе Туркестанского генерал-губернаторства создаются Семиречинская и Сырдарьинская области, в 1868-м – Уральская и Тургайская в составе Оренбургского, а Акмолинская и Семипалатинская – в составе Западно-Сибирского генерал-губернаторства.

Туркменские племена абдалов, чаудоров, игдыров, бурунчуков и бузучи в мае 1802 года официально вступили в подданство России, но еще раньше, в XVI – XVIII веках, их представители неоднократно обращались с такой просьбой к Петру I, к императрицам Елизавете Петровне и Екатерине II. В конце XVIII века торговля прикаспийских туркмен с Астраханью достигла такого уровня, что купцы стали заключать между собой долгосрочные контракты. Туркмены изъявили  готовность участвовать в русско-иранской войне и в 1812-1813 годах в Северном Харасане, затем в Астрабаде подняли восстание против иранского господства.

Русско-английское соперничество активизировало действия царского правительства в Средней Азии. В 1869 году русские войска под командованием генерала Н.Г.Столетова высадились  на восточном берегу Каспийского моря и основали город Красноводск. Процесс присоединения Туркмении в 1869-1885 гг. не везде протекал мирно. Если Западный Туркменистан вошел в состав России добровольно, то жители Ахалтекинского оазиса (текинцы) оказали упорное сопротивление войскам генерала М.Д.Скобелева, обороняя около трех недель свою главную крепость Геок-Тепе. К 1885 году в состав России добровольно вошли Атрек, Теджен, Мерв и Пендинский оазис. В 1882 году на территории Туркменистана была образована Закаспийская область с центром в Асхабаде в составе Кавказского наместничества.

Присоединение Узбекистана к России началось боевыми действиями царских войск против Кокандского ханства, владения которого распространялись также на часть территории Таджикистана и Киргизии. Осенью 1862 года русские воины вступили в Пишпек, летом следующего года захватили крепость Сузак, весной 1864 года – города Аулие-Ата и Туркестан, а 22 сентября штурмом взяли Чимкент. 17 мая 1865 года после трехдневного штурма овладели Ташкентом и нанесли поражение бухарским войскам, двигавшимся ему на помощь. 24 мая следующего года они заняли Ходжент (ныне Ленинабад), а к осени перенесли военные действия на территорию Бухарского ханства, заняв города Ура-Тюбе, Джизак, крепость Янкикурган, в 1868  году – Самарканд. К концу 80-х годов XIX века территория современных Узбекистана и Таджикистана была включена в состав Сырдарьинской, Самаркандской и Ферганской областей. Туркестанского генерал-губернаторства, а также Хивинского и Бухарского ханств.

Население Киргизии начало искать покровительства России в конце XVIII века, когда в Петербург прибыло посольство чуйских киргизов, а в 1814 и 1824 годах делегации иссык-кульских киргизов были посланы к западносибирским царским властям. Но завоевательные походы Кокандского ханства прервали русско-киргизские связи, для восстановления которых появились благоприятные условия в середине XIX века. Первыми приняли присягу на подданство России иссык-кульские киргизы, вслед за ними – киргизы Чуйской и Таласской долин, а также Тянь-Шанских гор. К 1863 году территория Северной Киргизии вошла в состав Российской империи; южные районы присоединились вскоре после ликвидации Кокандского ханства (1867 г.). После присоединения Киргизии ее территория входила в состав Туркестанского генерал - губернаторства и была поделена между четырьмя его областями: Семиреченской (1867 г.), Сырдарьинской (1867 г.), Ферганской и Самаркандской (1876 г.).