Мореплаватели предполагали пробыть у острова Святой Екатерины не более десяти дней, но чрезвычайное обстоятельство вынудило их задержаться здесь почти на пять недель. «Нева» не выдержала длительных штормов. Фок— и грот-мачты дали трещины, и потребовалось срочно заменить их. Для этого пришлось срубить в лесу два подходящих дерева, изготовить из них мачты и установить. Впоследствии, оценивая качество кораблей, совершавших первое русское кругосветное плавание, известный русский мореплаватель В. М. Головнин в "Записках о состоянии Российско-американской компании в 1818 году" писал: "Доверие Компании к английским кораблям они оправдали в полной мере: в самом начале путешествия нашлось, что у одного из них две мачты были гнилы, а в другом у мыса Горн сделалась течь, которою испортило часть компанейского груза, между тем как после два русские военные шлюпа ("Диана" и "Камчатка"), строенные в Петербурге русскими и из всего русского, совершили подобное путешествие и до конца не текли, и не было в них ни одного гнилого дерева".
24 января шлюпы вышли в море. Теперь им предстояло, обогнув мыс Горн, выйти в Тихий океан и направиться к Гавайским островам, где их пути должны были разойтись: «Неве» следовало идти к острову Кадьяк за грузом пушнины, а «Надежде» — в Японию для доставки туда русского посольства, а затем на Камчатку, также за пушниной.
К вечеру 14 февраля, когда корабли находились в районе Огненной Земли, резко ухудшилась погода. Разыгрался жестокий шторм. Холодный юго-восточный ветер свирепо рвал снасти. Тяжелые волны крушили надстройки. Промокшие до нитки люди неутомимо работали, невзирая ни на леденящий холод, ни на валивший с ног штормовой ветер. Только к вечеру 17 февраля начал успокаиваться разбушевавшийся океан.
Русские моряки с честью выдержали суровое испытание. Десятиузловым ходом шлюпы обошли 19 февраля остров Штатов и к восьми часам утра 20 февраля оставили за кормой мыс Горн.
Вскоре погода резко ухудшилась. Крутая океанская волна затрудняла плавание шлюпов. 21 февраля корабли попали в полосу густого тумана и потеряли друг друга из виду. И как раз в это время Крузенштерн вынужден был немного изменить маршрут.
"Надежда" взяла курс на Камчатку, с тем, чтобы скорее доставить туда грузы, а затем следовать в Японию. Лисянский, не зная об этом решении начальника экспедиции, продолжал, согласно договоренности, путь к острову Пасхи, где была намечена встреча обоих кораблей в случае, если они потеряют друг друга в море.
Взяв курс на остров Пасхи, Лисянский решил идти к нему несколько западнее пути французского мореплавателя Маршана, чтобы обследовать место, где, по предположению Маршана, должен был находиться остров. Никаких признаков земли в указанном французским мореплавателем месте (39°20 южной широты и 98°42 западной долготы) обнаружено не было.
3 апреля «Нева» подошла к острову Пасхи. Не найдя здесь «Надежды», Лисянский решил подождать ее несколько дней, занявшись в это время описанием побережья острова. Не ограничившись изучением очертаний побережья и прибрежных глубин, он описал природу острова, быт и нравы его жителей. Следует отметить, что со времени открытия острова Пасхи в 1722 году на нем побывали француз Ж. Лаперуз, англичанин Дж. Кук и другие иностранные мореплаватели. Однако никто из них не составил такого полного описания, как это сделал Лисянский.
9 апреля «Нева» направилась к Маркизским островам и 29 апреля встретилась у острова Нука-Хива с «Надеждой», которая пришла сюда за три дня до этого.
За время пребывания у острова Нука-Хива Крузенштерн собрал интереснейшие географические и этнографические сведения о Вашингтоновых островах, составляющих северную группу архипелага Маркизских островов, и картографировал их.
Изучая труды различных мореплавателей, Иван Федорович обнаружил, что Вашингтоновы острова открывались пять раз. В 1791 году их открыли дважды: сначала американец Инграм, а затем француз Маршан. В марте 1792 года их снова «открыл» англичанин Гергест, а несколько месяцев спустя — англичанин Броун. Наконец, в 1793 году их «открыл» американец Роберте. Француз назвал их островами Революции, англичанин — Гергестовыми, американцы — Вашингтоновыми. Кроме того, мореплаватели разных стран дали каждому из восьми островов группы свои названия, и, таким образом, единого обозначения на картах они не имели. Побывав на каждом из этих островов, Крузенштерн пришел к выводу, что им следует дать такие названия, "под каковыми они известны у природных жителей". Эти названия сохранились до наших дней.
6 мая «Надежда» и «Нева» покинули остров Нука-Хива. Крузенштерн повел суда на Камчатку. Избранный курс лежал несколько западнее обычного в этом районе пути кораблей, так как Крузенштерн решил убедиться в существовании острова Огиво-Потто, об открытии которого объявил тот же французский мореплаватель Маршан. Вскоре корабли достигли указанной Маршаном точки и не обнаружили никакого острова.
В полдень 13 мая русские корабли вновь пересекли экватор, только теперь уже с юга на север. Дальнейший путь на Камчатку лежал мимо Гавайских островов. Крузенштерну нужно было торопиться, чтобы успеть разгрузиться на Камчатке, дойти до Японии и войти в Нагасаки с попутным муссоном, но он был крайне обеспокоен тем, что на судах не было свежего мяса. Попытка выменять мясо у жителей острова Нуку-Хива не дала результатов, и начальник экспедиции опасался, что недостаток свежего мяса повлечет за собой вспышку цинги.
Двухсуточная стоянка у Сандвичевых островов также оказалась безрезультатной. Туземцы, подплывавшие к судам на своих лодках, мяса не предлагали. Убедившись, что матросы его корабля вполне здоровы, Крузенштерн решил продолжать плавание, не задерживаясь для пополнения запасов мяса. Лисянский же мог не торопиться с выходом, так как дальнейший путь «Невы» к острову Кадьяк, а затем в Кантон был гораздо короче пути «Надежды», которой предстояло с Камчатки следовать в Японию. Поэтому он решил задержаться у Гавайских островов.
Но самые тяжелые испытания ожидали экипаж «Надежды» у японских берегов. Корабль попал в страшную бурю. "Ветер, — вспоминал об этой буре Крузенштерн, — постепенно усиливаясь, скрепчал в один час пополудни до такой степени, что мы с великой трудностию и опасностию могли закрепить марсели и нижние паруса, у которых шкоты и брасы, хотя и по большей части новые, были вдруг прерваны. Бесстрашие наших матросов, презиравших все опасности, действовало в сие время столько, что буря не могла унести ни одного паруса. В 3 часа пополудни рассвирепела, наконец, оная до того, что изорвала все наши штормовые стаксели, под коими одними мы оставались. Ничто не могло противостоять жестокости шторма. Сколько я не слыхивал о тифонах, случающихся у берегов китайских и японских, но подобного сему не мог себе представить. Надобно иметь дар стихотворства, чтобы живо описать ярость оного".
Ветер изорвал все паруса. Буря несла корабль прямо на прибрежные скалы. Только изменившееся в последнее мгновение направление ветра спасло корабль от гибели. 27 сентября 1804 года «Надежда» бросила якорь на рейде Нагасаки.
Резанову предстояло выполнить здесь важнейшее поручение русского правительства — установить дипломатические отношения с Японией. Однако переговоры Резанова закончились безрезультатно. Японцы отказались даже принять подарки русского правительства японскому императору, сославшись на то, что "в сем случае должен был бы и японский император сделать российскому императору взаимные подарки, которые следовало бы отправить в С. Петербург с нарочным посольством. Но сие невозможно, потому что государственные законы запрещают отлучаться японцу из своего отечества".
5 апреля 1805 года «Надежда» покинула Нагасаки.
Невзирая на запрещение японских властей, Крузенштерн решил пройти вдоль западного побережья Японии, чтобы составить подробное описание этого района. "Лаперуз один был предшественником нашим в сем плавании, — объяснял Крузенштерн смысл своего маршрута. — …Зная, что ни он и никто другой из европейских мореходцев не определил точного положения всего западного берега Японии, большей части берега Кореи, целого западного острова Иессо, юго-восточного и северо-западного берегов Сахалина, также и многих из островов Курильских, вознамеривался я изведать из сих стран те, кои удобнее при настоящем случае избрать возможно будет".
Крузенштерну удалось осуществить весь этот обширный план исследований. Он закартографировал западное и северо-западное побережья японских островов, исправил ошибки, допущенные Лаперузом при описании этого района, открыл и нанес на карту множество мысов и бухт. Много времени Крузенштерн уделил изучению и описанию побережья Сахалина.