Кирилов принял в качестве начального меридиана не гринвичский, а проходивший через город Аренсбург — самый крайний западный пункт российских владений. Колоссальная протяженность России дает-де право при исчислении долгот за первый принять именно этот меридиан.
При составлении Генеральной карты Российской империи были учтены все новейшие достижения российской картографии. Например, изобразить северо-восточное побережье Азии Кирилову помогла карта В. Беринга 1730 года (составлена с учетом данных, установленных в ходе 1-й Камчатской экспедиции, в 1728–1729 годах); Каспийское море — карта Каспия, созданная известным военным гидрографом Ф. И. Саймоновым в 1731 году. Также им были учтены новейшие сведения по западной части Центральной Азии и контуру Арала. В «Покорнейшем объявлении о Атласе Российском» Кирилов писал, что его Генеральная карта Российской империи «в себе не только одной Российской империи владение показывает, но и всех с нею соседних областей изъявляет знатные части с таким аккуратством, кои прежде не были известны». Подчеркнув, что на его карте дано изображение Хивы, Великой Татарии, Кореи и их границы, он добавил: все это «взято и со многих карт оригинальных, печатанных в самом Пекине, переведено и внесено».
Академик О. В. Струве в 1872 году сравнил карту Кирилова с Генеральной картой России, изданной Академией наук в 1745 году, и отметил:
«В точности нанесения подробностей карта Кирилова едва ли уступает академической, доказательством чему служит, между прочим, упомянутое уже более точное изображение Каспийского моря, а также относительное положение Аральского моря. Из всего видно, что Кирилов везде старался пользоваться лучшими доступными ему источниками. Если побережье Северного океана на его карте изображено менее точно, чем на академической, то нужно помнить, что более точные сведения об этом море и его побережье собраны были уже после окончания его труда».
Безусловно, карта Кирилова имела и много недостатков. Во-первых, это неправильные очертания Крыма и Азовского моря. Абсолютно неправильно были изображены на карте Курильские острова, перенесена из карты французского географа Делиля на юго-восток от Камчатки громадная фантастическая «Земля де Гамы» (именно ее будет бесполезно искать Беринг в 1741 году во время исторического плавания к северо-западным берегам Северной Америки). Кирилов растянул на карте просторы России по параллели на 7—10 градусов по сравнению с фактической протяженностью. Эта ошибка связана с тем, что определение долгот, начатое в России впервые в 1727–1728 годах, было еще не налажено. К началу 1730-х годов удалось определить долготы только семи пунктов (причем не все правильно): Петербург, Архангельск, Илимск, Большерецк, Нижнекамчатск, Казань, Тобольск. Тем не менее появление карты Кирилова стало выдающимся событием в научной жизни того времени и вызвало большой интерес у российских и иностранных ученых.
Прекрасным получился Атлас Всероссийской империи. Он имеет титульный лист, фронтиспис с изображением России в виде женщины в белом одеянии с короной на голове. Перед ее взором за завесою, которую подняло Время, открывается вид на просторы России, а у ее ног глобус, карты и другие предметы, необходимые для изучения географии. На третьем листе — портрет императрицы Анны Иоанновны, на четвертом — посвящение ей.
На титульном листе по-русски и по-латыни воспроизведено длинное, как было принято в то время, заглавие: «Атлас Всероссийской империи, в которой все ея царства, губернии, провинции, уезды и границы, сколько возмогли российские геодезисты описать оныя и в ландкарты положить по длине и широте, точно изъявляются и городы, пригороды, монастыри, слободы, села, деревни, заводы, мельницы, реки, моря, озера, знатныя горы, леса, болота, большие дороги и протчая, со всяким прилежанием исследованные, российскими и латинскими именами подписаны, имеются трудом и тщанием Ивана Кирилова. Весь сей Атлас разделен будет на три тома и будет содержать в себе всех на все 360 карт, ежели время и случай все оныя собрать и грыдором напечатать (то есть напечатать с гравированных листов) допустит. Длины (долготы) зачало свое приемлют от перваго меридиана, чрез острова Дагдан (теперь остров Хийумаа) и Эзель (теперь остров Сааремаа) проведеннаго, кончаются же в земле Камчатке, так что империя Российская более 130 градусов простирается (здесь, очевидно, ошибочно указано 130 градусов вместо около 180, как утверждал Кирилов в других документах), которых весь земной глобус 360 в себе содержит».
Атлас, выпущенный Кириловым, содержал 14 частных карт и одну генеральную.
Вообще же за период с 1726 года до своей кончины Кирилов напечатал и подготовил к печати не менее 37 карт, из них найдено только 28 (26 печатных и 2 рукописных, не считая корректурного экземпляра Генеральной карты Российской империи). Важно, что картами Кирилова пользовались в своей практической деятельности государственные учреждения и государственные деятели России, по этим картам учились в школах. Императрица Екатерина II в воспоминаниях о первых пяти годах своего правления рассказала о том, что, узнав об отсутствии в Сенате карты Российской империи, она «послала пять рублей в Академию наук через реку от Сената и купленный там кириловский печатный Атлас в тот же час подарила Правительствующему Сенату».
Активно содействовал И. К. Кирилов организации новых крупных экспедиций в восточные районы страны с целью их изучения и освоения, присоединения к России новых земель и отыскания богатых золотом и серебром месторождений. Велика его роль в подготовке крупной экспедиции по исследованию северо-восточных окраин Сибири.
Зимой 1724/1725 года в Петербург приехал из Якутска казачий голова (помощник воеводы по финансовой части, ведавший сбором податей и ясака) Афанасий Федотович Шестаков с целью добиться разрешения и получить средства для снаряжения экспедиции на северо-восток Сибири. Казак был неграмотным, но энергичным и настойчивым. Он рассказывал о «Большой земле» и об островах на севере и востоке от побережья Сибири, где водится множество соболей и других ценных пушных зверей. Более того, он предъявил составленные им чертежи-карты северо-восточной части Азии, на которых против устья Колымы находился большой остров, а за ним к северу располагалась «Большая земля», протянувшаяся далее на восток.
Кирилов, будучи в то время секретарем Сената, всячески содействовал Шестакову. Когда предложение казачьего головы дошло до Сената, «то довольно учинено из Сената представление тогда бывшему Верховному совету, откуда и апробация получена». Сенат признал необходимым для поиска полезных ископаемых «послать с Шестаковым из Берг-коллегии рудознатца и пробовальщика из С.-Петербурха или из Сибирских заводов». В Сибирь был послан «иноземец Гардеболь, отчасти знающий в пробах руд», которого он, Кирилов, «ехать в такую дальность уговорил».
В июне 1727 года Шестаков уже как «главный командир Северо-восточного края» вместе со штурманом Яковом Генсом выехал из Санкт-Петербурга на восток. В Тобольске к начальнику экспедиции присоединились геодезист подпоручик М. С. Гвоздев, подштурман Иван Федоров, а также капитан Дмитрий Иванович Павлуцкий с четырьмя сотнями казаков.
Экспедиция прибыла в Охотский острог в 1729 году, где в ее распоряжение были предоставлены суда. Осенью 1729 года Шестаков на боте «СвятойГавриил» перешел из Охотска на северо-восточное побережье Охотского моря, в Тауйскую губу, и там, высадившись на берег, направился с отрядом на северо-восток. Он прошел по неизведанным местам более тысячи километров и в мае 1730 года погиб недалеко от устья Пенжины в бою с «немирными» чукчами.
