Su equipo de tres hombres estaba formado por el Dr. Louis Vaillant, un oficial médico del ejército y Charles Nouette, un fotógrafo.El viaje al Turquestán chino se realizó en ferrocarril, vía Moscú y Taskent, llegando a Kashgar a finales de agosto, trayecto que hicieron con el colega expedicionario Carl Gustaf Mannerheim; se alojaron en casa del cónsul general ruso.Pelliot maravilló a las autoridades chinas locales con su dominio absoluto del idioma chino (una de las 13 lenguas que hablaba), y sus esfuerzos se vieron recompensados pronto, al obtener equipo (como una yurta) hasta entonces vetado a los extranjeros.Pelliot fue acusado de malgastar caudales públicos y haber traído manuscritos falsos.En reconocimiento a su labor, el Museo Guimet de Artes Asiáticas, en París, tiene una galería bautizada en su honor.