Намерение Крузенштерна возвращаться на Камчатку не открытым океаном, а Японским морем, между Японией и азиатским материком, очень не понравилось японцам. Переводчики от имени японского правительства старались всячески отговорить русского капитана от этого намерения. Они уверяли, что плавать неисследованным Японским морем очень трудно: Сангарский пролив между островами Нипон и Иессо (Хоккайдо) очень узок, весь он усеян подводными камнями и крайне опасен своим сильным течением и постоянными туманами, господствующими в северной части Японского моря и в проливе. В последний момент пребывания «Надежды» в Нагасаки губернатор прислал посланнику письмо, в котором уведомлял, что русскому кораблю запрещается впредь приближаться к японским берегам. Несмотря на это, Крузенштерн все-таки решил посвятить три месяца пути на Камчатку исследованию тех мест, которые недостаточно осветил Лаперуз.
Он знал, что ни один из европейских мореплавателей не определил точного географического положения всего западного берега Японии, большей части берегов Кореи, всего западного берега острова Иессо, юго-восточного, восточного и северо-западного берегов Сахалина; кроме того, описи побережья заливов Анива и Терпение требовали проверки и новейшего, более точного и подробного описания, так как за 160 лет со времени их открытия многое могло измениться. В силу всех этих соображений Крузенштерн намеревался обследовать юго-западную и северо-западную часть японского побережья и Сангарский пролив, ширина которого, по лучшим европейским картам, составляла более 180 километров, а по словам японцев — только два километра. Кроме того, Крузенштерн решил исследовать западный берег острова Иессо, восточный и северо-западный берег Сахалина, а также предполагал послать баркас в пролив, отделяющий Сахалин от Татарского берега Азии, чтобы убедиться, можно ли проходить им, и определить положение устья реки Амур. Наконец, он наметил исследование Курильских островов. Значительная часть этого огромного плана была выполнена, правда, не вполне безупречно.
По выходе из Нагасаки «Надежда» направилась к Корейскому проливу, держась вблизи берегов и определяя географическое положение приметных пунктов. В Корейском проливе между Японией и островом Тсу-Сима, лежащим посередине пролива, экспедиция исследовала его часть, названную ею проливом Крузенштерна.
Крузенштерн производил измерения глубин и температур воды, изучал качество грунта и склонение магнитной стрелки, направление и силу течения.
Ввиду того, что предшественник Крузенштерна Лаперуз ничего не упоминал об острове Тсу-Сима, нашими моряками исследованы были тщательно этот остров и противоположные ему берега Японии. Продолжая свой путь и производя обследование берегов острова Нипон вблизи Сангарского пролива, Крузенштерн назвал один из мысов острова мысом Россиян. Как сам мыс, так и его окрестности были замечательно живописны… В северной части — большой залив с прекрасными якорными стоянками, на западной стороне — большой водопад, близ мыса — высокие красивые горы со снеговыми вершинами, в долинах — нежная зелень.
Недалеко от мыса был небольшой городок, на рейде которого стояло много мелких судов. Долина около города была прекрасно обработана. Красивые насаждения и леса украшали местность.
Когда в городе заметили приближение «Надежды», навстречу ей были высланы четыре лодки под веслами, в каждой из них было по тридцати хорошо вооруженных человек. Из предосторожности Крузенштерн приказал пробить боевую тревогу, зарядить пушки картечью и вызвать всю вооруженную ружьями команду на верхнюю палубу. Японские лодки подошли к «Надежде», объехали вокруг нее два раза и вернулись в город.
Проплыв немного дальше, русские увидели новый живописный мыс и поблизости его конусообразную гору. Крузенштерн назвал мыс именем генерала Гамалея, которому многим был лично обязан, а гору — именем естествоиспытателя Тилезиуса.
Следующий к северу мыс — Сангарский. Противолежащий ему мыс на берегу острова Иессо Крузенштерн назвал мысом «Надежды» в честь своего корабля. Ширина Сангарского пролива была определена в 16,5 км (наибольшая), а не в 180, как значилось на европейских картах. Затем, не выходя Сангарским проливом в океан, Крузенштерн исследовал всю западную часть острова Иессо и самый пролив. Определяя положение вновь открываемых заливов и мысов, Крузенштерн одновременно дал им названия: залив Голенищева-Кутузова, мыс Новосильцева, гора Румовского, залив Строганова, залив Шишкова, залив и мыс Румянцева (в северной части Иессо).
Едва «Надежда» вошла во вновь открытый залив Румянцева, туземцы выехали ей навстречу. На судно они, однако, не вошли, а, поплавав вблизи, ушли обратно. Когда корабль стал на якорь, они появились снова. Взобравшись на судно, стали на колени, подняли обе руки на голову и, проводя ими по лицу и телу, низко кланялись. Туземцы привезли целую лодку очень вкусных сельдей. За это Крузенштерн подарил им разные безделушки.
На следующий день приехали на «Надежду» японцы с офицером. Офицер казался очень взволнованным и встревоженным прибытием иностранцев, он уговаривал командира немедленно удалиться из залива, угрожая в случае неисполнения его требования японским флотом, который, по его словам, «не замедлит разнести «Надежду» на части». Он при этом надувал щеки, пыхтел, приговаривая «бум», «бум», чем смешил очень, русских моряков. Крузенштерн обещал ему уйти, как только рассеется туман. Офицер немного успокоился.
Приезжали на судно и японские купцы и рыбаки — туземцы Иессо, известные под именем айнов. Торговцы привозили художественно сделанные из моржовой кости трубки, лакированные чаши, фарфоровые вазы и другие мелочи. Рыбаки привезли сельди, которые меняли на пуговицы, давая восемьдесят — сто сельдей за одну медную пуговицу.
Отсюда «Надежда» направилась к Сахалину. В заливе Анива «Надежда» бросила якорь возле стоявшего здесь купеческого японского судна. Крузенштерн с Резановым и несколькими моряками отправились на это судно; сверх ожидания, они приняты были очень любезно. Заметно было, однако, что японские моряки ведут себя осторожно, побаиваясь своих офицеров, поселенных на берегу для надзора за торговлей туземцев с приезжими японскими купцами.
В заливе Анива, известному по удивительному обилию лососей, путешественники могли наблюдать такое же явление, как и на Камчатке: воды до того кишели рыбой, что трудно было грести. При отливе рыбу просто черпали ведрами. Во время стоянки вокруг «Надежды» плавали киты и кашалоты. Коренные жители Сахалина — те же айны, что и на Иессо. Своим добродушием, честностью и скромностью они произвели на Крузенштерна самое лучшее впечатление. Когда за доставленную рыбу им давали подарки, они брали их в руки, любовались ими и потом возвращали. С трудом удалось им втолковать, что это им дарят в собственность.
По своей одежде и устройству жилищ айны напоминали и японцев и сибирских туземцев. Они носили меховые одежды — малицы — и, как ни странно, японские конусообразные шляпы.
Закончив описание залива Анива, Крузенштерн продолжал свои работы по морской съемке восточного берега Сахалина до мыса Терпение. Встретив 26 мая близ этого мыса большое количество льда, он принужден был прекратить съемку и поспешно вернуться на Камчатку. Проходя 30 мая цепь Курильских островов, он открыл группы островков, которые назвал «Каменные ловушки». Здесь корабль «Надежда» едва не погиб, встретив такое сильное течение, что при скорости хода в 15 км, в час его понесло назад на подводный риф. С большим трудом Крузенштерн выбрался в Охотское море. Здесь он переждал наступивший шторм и снова вышел в океан. После четырехдневного плавания — часто среди льдов — Крузенштерн возвратился 5 июня в Петропавловскую гавань.
Тут посланник Резанов перешел на судно Российско-американской компании «Мария», на котором и отправился на главную базу компании на острове Кадьяк, близ Аляски. Главное правление компании поручило ему упорядочить организацию местного управления колониями и промыслами. Вместе с ним отправился естествоиспытатель Лангсдорф, пожелавший ознакомиться с природой и богатствами сказочной страны, названной Русской Америкой.