В 1950-е годы, находясь в докторантуре ЗИН АН РФ, он продолжает расширенное исследование водоёмов Ферганской долины, тесно сотрудничает с коллегами из Института ботаники, Института зоологии Академии Наук Узбекистана, а также с учеными из ЗИН и других академических институтов. В 1958 году он успешно защищает в ЗИНе докторскую диссертацию, посвященную гидробиологии водоёмов Ферганской долины. Разработанная им типология рисовых полей стала основой развития рисоводства в странах Юго-Восточной Азии, где дополнительно к рису получают также товарную рыбу на основе разработанного им метода.
В 1960 году он получает ученое звание профессора и организует открытие аспирантуры по специальности «гидробиология» при кафедре зоологии и общей биологии Ферганского педагогического института. В период действия этой научной школы под его непосредственным руководством были защищены 26 кандидатских диссертаций по гидробиологии и ихтиологии водоёмов Узбекистана, Азербайджана, Казахстана, Киргизии, Таджикистана, Туркмении и Каракалпакии, а также 4 докторские диссертации, посвящённые фауне рыб. В то же время он курирует деятельность Отдела гидробиологии и ихтиологии Института зоологии Узбекской Академии Наук.
В 1968 году А. Мухамедиев избирается академиком Академии Наук Республики. С этого момента он приступает к масштабной деятельности в рамках всего региона Казахстана и Центральноазиатских республик: его избирают председателем регионального отделения Ихтиологической Комиссии Министерства рыбного хозяйства России, председателем Узбекского отделения Гидробиологического общества, а также членом других научных подразделений всесоюзной Академии Наук; вместе с тем он являлся региональным координатором международной программы ЮНЕСКО «MaB» по странам Центральной Азии.
В 1968—1988 годы академик Аулияхон Мухамедиев был главным инициатором традиционных конференций «Биологические основы рыбного хозяйства Казахстана и республик Средней Азии», которые в немалой степени способствовали расширению научных связей кафедры зоологии и общей биологии пединститута с биологическим факультетом Московского государственного университета, с ЗИН, Институтом эволюционной морфологии и экологии животных и с Байкальской лимнологической станцией РАН, с Казанским и Томским государственными университетами, с Институтом гидробиологии Академии Наук Украины, академическими Институтами Узбекистана, Азербайджана, Таджикистана, Туркмении, с Казахским научно-исследовательским институтом рыбоводства, Казахским государственным университетом, с Иссыккульской биологической станцией Академии Наук Кыргызстана, Ошским педагогическим институтом (ныне Киргизско-узбекским университетом), а также со многими научными учреждениями и вузами.
На основе результатов научных изысканий он разработал основы теории переноса зоопланктона воздушными массами, а также положения типологии водоёмов Центральной Азии. Им опубликовано более 125 научных работ, среди которых такие монографии, как «Гидробиология водоёмов Ферганской долины», «Ракообразные водоёмов Ферганской долины», а также учебники «Краткий курс зоологии беспозвоночных» и «Зоология беспозвоночных» (изданные на государственном языке) и сегодня не утратили своей значимости.
Его научные идеи и разработки несомненно послужат делу организации кластера рыбоводства, создания цифровой экономики Узбекистана и будут способствовать повышению научного престижа нашей страны на мировом уровне. Так, гениальный учёный и исследователь завершил свой жизненный путь 22 октября 1988 года, оставив огромный вклад в удивительной зоологической науке, служа настоящим примером для всех будущий поколений.
