На шести плоскодонках — «дощаниках» проплыл Поярков против течения по Алдану и его притокам, Угуру и Гонаму, преодолевая множество порогов. Приходилось останавливаться и перетаскивать лодки по берегу, причем две из них были утрачены. Путь был настолько трудным, что до зимы не удалось дойти до верховьев рек, текущих в Амур. В предгорьях Станового хребта Поярков оставил на зимовку несколько человек, а с остальными пошел по снегу через Становик. Казаки стали на лыжи и впряглись в нарты. Сначала вышли к одному из притоков Зеи, потом прошли по Амурско-Зейскому плато. И вот они — в Даурии, на Зейско-Буреинской равнине. Дауры — земледельческий народ, находившийся в тесных торговых отношениях с Китаем, откуда получали ткани, чай и другие товары.
Зимовка на Зее для Пояркова и его людей оказалась очень тяжелой: не хватало продуктов, начался голод и болезни. Несколько человек умерли, к тому же время от времени нападали дауры… Только в мае 1644 года из-за Станового хребта спустились казаки, зимовавшие на Гонаме с лодками и продовольствием. Поярков двинулся дальше на юг — по Зее, к Амуру. Плыли мимо больших даурских селений, не выходя на берег, опасаясь аборигенов.
Но вот быстрая, рожденная в горах Зея влилась в широкий, равнинный Амур. Близ устья Зеи — «амурские прерии», плодородная земля. И народ живет богато: много хлеба, скота. Да и леса хватает в долине. Уже близилась зима, и Поярков останавливается, спустившись немного вниз по Амуру. Ставит зимовочную избу, отправив 25 казаков на двух стругах разведать, далеко ли до моря. Через три дня вернулись только пятеро — остальные погибли в столкновении с даурами.
Весной оставшиеся в отряде пятьдесят человек на стругах поплыли вниз по Амуру, к морю, где побывал уже пять лет назад Иван Москвитин. Струги проносятся мимо устьев двух больших притоков Амура — Сунгари и Уссури. На берегах деревянные дома дауров сменились юртами гольдов (нанайцев), живших исключительно рыболовством — даже одежду шили из рыбной кожи. Еще ниже по течению жили гиляки (нивхи), окруженные огромным количеством собак, на которых они ездили.
Среди гиляков казаки остались зимовать. Они уже дошли до места впадения Амура в большой его лиман — пролив между Азией и северной частью Сахалина. Гиляки рассказали об острове, еще не известном русским, что там живут бородатые айны. А главное, что, если плыть от устья Амура прямо на юг, можно достичь Китая. Но у Пояркова такой цели не было. Ему нужно было возвращаться в Якутск. Как только вынесло из лимана лед, казаки отправились на речных дощаниках в морское плавание, нарастив лишь борта у лодок. Взяли курс на север, и лодки прошли в проливе между материком и Сахалином, впервые установив, что Сахалин — остров.
В этом же году к юго-восточному берегу Сахалина подошел на судне «Кастракум» голландский капитан Мартин де Фриз. Он шел с юга и в тумане не заметил разделяющего остров Хоккайдо и Сахалин пролива. Ему показалось, что это одна большая земля, продолжающаяся далеко на север и на юг.
Лодки вышли в Охотское море, и первый же шторм отбросил их к одному из Шантарских островов. Но удалось продолжить плавание, и через три месяца после выхода из Амура лодки Пояркова достигли устья реки Ульи, к которому Иван Москвитин пришел после пересечения водораздела Лены и Тихого океана. Круг замкнулся. От Ульи путь в Якутск известен — по Мае, Алдану и Лене.
В середине июня 1646 года после трехлетнего путешествия Поярков вернулся в Якутск, выполнив данное ему задание — выйти на Амур и по нему достичь моря. Пройдено восемь тысяч километров, но не все дошли до Якутска — более 80 человек умерло на этом первопроходческом пути. Поярков предложил присоединить посещенные им земли к русскому государству: «…в том государю будет многия прибыль, потому что те землицы людны, и хлебны, и собольны, и всякого зверя много, и хлеба родится много, и те реки рыбны…»
Поход Василия Пояркова в 1643—1646 годах по объему сделанных открытий — один из наиболее значительных в истории географических открытий.
Двигаясь все дальше на восток, шаг за шагом, передавая эстафету от одного атамана другому, приближались казаки-землепроходцы к Тихому океану. Цель у них была одна — находить новых «подданных», то есть платящих дань, ясак, государю. Фактически это было завоевание территории и покорение живших на ней народов. И нередко приходилось казакам прибегать к применению силы, хотя и в несравнимо меньшей степени, чем применяли ее испанцы в Америке, покорявшие индейцев. Но они шли в неизвестность, и трудности пути порой были опаснее встреч со враждебно настроенными аборигенами.