7 сентября 1735 года экспедиция в сопровождении Вологодского драгунского полка отправилась к Сакмарскому казачьему городку, основанному в 1720 году выходцами из Сибири и яицкими казаками недалеко от современного Оренбурга. После Яицкого городка это было древнейшее и, на ближайшую округу, единственное по тому времени поселение русских людей в нашем крае. И. К. Кирилов в основанный им город больше не вернулся. Помешало башкирское восстание, которое не только не утихало, но ширилось все больше и больше. Пришлось основное внимание сосредоточить на подавлении волнений и обеспечении безопасного проезда в Оренбург. В 1736 году И. К. Кирилов заложил для этого целый ряд небольших крепостей по Яику и Самаре: Губерлинскую, Озерную, Бердскую, Камыш-Сакмарскую, Сорочинскую, Тоцкую и Бузулукскую. Как правило, все они имели четырехугольную форму, окружались рвом и укреплялись земляным валом с деревянным забором. Внутри каждая из крепостей имела стандартный набор построек: дом коменданта, кладовые, деревянную церквушку и дома жителей. Вдоль крепостей вытянулся тракт, который должен был соединить строящийся Оренбург с Самарой, а через неё с остальной Россией. Дорога эта получила название Московской. И. К. Кирилов за короткий срок, в крайне неблагоприятных условиях успел сделать многое, но завершению планов помешала внезапная смерть 14 апреля 1737 года. Дело его жизни было продолжено, но не так, как хотел Кирилов.
Новым начальником экспедиции, переименованной в комиссию, стал Василий Никитич Татищев (1686 – 1750) – один из самых выдающихся научных и политических деятелей XVIII века. В. Н. Татищев прославился и как ученый, и как дипломат, и как талантливый организатор. Он был руководителем горных заводов Урала, основателем Екатеринбурга, крупным географом и основоположником исторической науки в России.
В. Н. Татищев столкнулся с теми же проблемами, что и первый руководитель экспедиции. На повестке дня всё еще стоял вопрос об усмирении башкирского бунта, который мешал исполнить главную задачу – основание городакрепости. Ознакомившись с состоянием дел, Татищев пришел к выводу, что место строительства города выбрано неудачно. Площадка, где предполагалось соорудить укрепления, в половодье затапливалась, лéса в округе, необходимого для строительства и дальнейшего существования города, не хватало, сообщение с городом затруднялось горами и отдаленностью от остальных русских поселений. Поскольку к возведению Оренбурга тогда еще не приступили, В. Н. Татищев решил перенести его строительство на другое место. Участок под него был выбран на 150 верст (примерно 160 км) ниже по течению Яика в районе урочища Красная гора. Летом 1738 года начальник Оренбургской комиссии лично осматривал площадку для постройки города. В начале 1739 года В. Н. Татищев отбыл в столицу империи с обстоятельными предложениями по устройству края, после чего 20 августа вышел указ о перенесении Оренбурга на новое место, а основанную Кириловым цитадель решено было именовать Орской крепостью. Однако осуществлять проект поручили другому человеку – Татищева отстранили от должности в связи с обвинениями в злоупотреблениях своим положением.
Очередным – третьим по счету – начальником (командиром) Оренбургской комиссии назначили генерал-лейтенанта князя Василия Алексеевича Урусова, но и ему заниматься строительством Оренбурга не пришлось. Главным делом нового начальника комиссии стало усмирение «воров башкирцев». Поручение разобраться с башкирским восстанием, «чтоб впредь к замешаниям никакой искры от них не осталось», В. А. Урусов получил уже во время оренбургского похода. К исполнению указа он отнесся со всей присущей военному человеку ответственностью и тщательностью. Восстание жестоко подавили, и пути к основанию Оренбургской крепости были расчищены. Но воспользоваться открывшимися возможностями Урусову не пришлось. Он умер от цинги за 10 дней до закладки города. 1 августа 1741 года город Оренбург был заложен второй раз у Красной горы. В это время Оренбургскую комиссию временно возглавил генерал-лейтенант Л. Я. Соймонов – начальник башкирской комиссии. Вспыхнувшие споры о конкретном месте строительства и наступившая осень не позволили приступить к постройке города и здесь. В феврале 1742 года четвертым и последним начальником Оренбургской комиссии стал Иван Иванович Неплюев (1693 – 1773) – крупный государственный деятель и дипломат.
Изучив все материалы, И. И. Неплюев выбрал третье место для строительства Оренбурга – недалеко от впадения в Яик реки Сакмары, где находилась основанная И. К. Кириловым Бёрдская крепость. Здесь имелось больше леса и было значительно ближе к российским хлебным уездам. Окончательное решение И. И. Неплюев принял на офицерском совете в Орской крепости 23 июля 1742 года.
Строительство Оренбурга. 15 октября 1742 года проект И. И. Неплюева был утвержден императрицей Елизаветой – дочерью Петра Великого. Весной следующего года к месту строительства отправилась команда во главе с генерал-майором фон Штокманом. 19 апреля (30 по новому стилю) 1743 года Оренбург был заложен окончательно там, где сейчас находится его исторический центр. Церемония была торжественной, сопровождалась молебном и пушечною пальбою.
К строительным работам приступили не откладывая. В распоряжение команды были переданы в основном инородцы: тептяри (крестьяне, убежавшие в «башкиры» из Поволжья, в большинстве своем татары), вотяки (удмурты) и черемисы (марийцы). В качестве рабочей силы служили также солдаты и казаки. Работы велись быстро. К началу зимы для солдат успели построить теплые казармы, офицерам и чиновникам – дома (некоторые из них носили временный характер). И. И. Неплюев в Оренбург приехал в начале августа и до ноября подобно своим подчиненным жил в палатке, а затем в землянке – в собственный дом он вошел в то же время, что и остальные.
Оренбургская крепость строилась с небольшими отклонениями от намеченного плана. Для обеспечения лучшей обороноспособности западная стена была отодвинута от склона, чтобы подступы к городу хорошо простреливались. Восточную стену передвинули ради симметрии. В результате крепость из круглой – какой она намечалась по плану – превратилась в овальную. Крепостные сооружения состояли из рва глубиной 12 футов (3 метра 65 см) и шириной 35 футов (более 10 метров), а также вала, обложенного камнем, с десятью бастионами и двумя полубастионами – с южной стороны – там, где крутой берег Яика сам по себе представлял серьезное препятствие. Здесь возводились только легкие земляные укрепления. В город вели четверо ворот. В юго-западной части находились Яицкие ворота (в народе прозванные Водяными), в западной – Сакмарские (впоследствии Чернореченские), на севере – Самарские (позднее переименованные в Бёрдские, а затем Сакмарские), с восточной – Орские. Все они были сделаны из камня и имели сводчатую форму.
Город строился согласно регулярному плану. Кварталы, расположенные вдоль главных осевых улиц – Губернской (ныне Советской) и Штабской (ныне Ленинской), предназначались для казенных зданий, домов чиновников, офицеров и казачьей старшины. Казаки селились в основном к востоку от Губернской улицы, солдатам, у которых были свои дома, отводилась западная сторона города, туда же поселялись штатские жители. К началу 50-х годов XVIII века Оренбург был в основном застроен, свободной оставалась только северо-западная часть. В городе имелось 837 дворов, 4 церкви, гауптвахта, аптека, пороховой погреб, склады и торговые лавки. Уже в 1744 году в пределах Оренбурга работал временный Гостиный двор, сделанный из плетня, обмазанного глиной. На левом берегу Яика – Меновой двор. В 1750 – 1754 годах были построены новые капитальные Гостиный и Меновой дворы. В первой половине 1750-х годов за восточным валом возникает казачья слобода, куда селились главным образом крещеные калмыки, записанные в казаки.
Образование Оренбургской губернии. Указом императрицы Елизаветы Петровны от 15 марта 1744 года была образована Оренбургская губерния. В ведение губернатора передавался обширный край, не сопоставимый с нынешней Оренбургской областью. В состав губернии вошли Оренбургская, Исетская и Уфимская провинции, управляемые воеводами, территория зауральских башкир, крепости по Яику, Самаре и Сакмаре. Помимо этого губернатору предписывалось «ведать и киргизский народ и тамошние пограничные дела». Граница губернии на севере доходила до рек Исети и Камы, на западе у города Самары – до Волги, на юге – до Каспийского и Аральского морей, на востоке – до реки Тобол и восточных пределов киргиз-кайсацких кочевий. По данным II переписи податного населения Российской империи (ревизии), проведенной в 1744 году, мужское население губернии составило в год ее основания 140 662 человека. Первым губернатором этого огромного и трудного в управлении края был назначен основатель Оренбурга И. И. Неплюев, который уже имел подобный опыт – до назначения командиром Оренбургской комиссии он был губернатором Киевской губернии и военачальником всей Малороссии (Украины).