Один из участников экспедиции, Могами Токамия (Токунай), в августе 1785 года переправился через пролив Лаперуза на Сахалин. Он взял у айнов лодку и проплыл 600 км вдоль западного побережья острова, потом осмотрел побережье залива Анива, а зимовать вернулся на Хоккайдо. В июне 1786 года, после того как он картировал два острова Курильской гряды – Итуруп и Уруп – Токамия был снова на Сахалине. Теперь он прошел со съемкой вдоль западного побережья до 48° с. ш. В третий раз он попал на Сахалин только в 1792 году, когда продолжил свою съемку западного побережья еще на четыре градуса. Потом вернулся на юг и проследил на 500 км берег залива Терпения, поднялся вверх по реке Поронай, до ее истоков, перевалил через горный хребет и пересек весь остров до западного побережья. Он составил карту двух островов – Хоккайдо и Сахалина. Но власти Японии ее засекретили, и она стала известной только через столетие.
В 1787 году, когда Могами Токамия вернулся из своего второго путешествия на Сахалин, к Хоккайдо (Иессо) подошли фрегаты Жана Франсуа Лаперуза «Буссоль» и «Астролябия». Они шли в тумане и незаметно оказались у западного берега Сахалина. Двигаясь по Татарскому проливу, отделяющему остров от материка, Лаперуз заметил, что к северу пролив сужается и глубина его уменьшается, и он решил, что впереди перешеек, соединяющий остров и материк. Переждав шторм в удобной бухте, которую назвал заливом Де Кастри, Лаперуз пошел на юг, повторив, ничего не зная об этом, путь японца Токамия. Лаперуз дал название южной оконечности острова – мысу Крильон. Но островное положение Сахалина не было установлено.
После Лаперуза в 1805 году в северо-западной части Тихого океана плавал на корабле «Надежда» первый русский кругосветный путешественник Иван Крузенштерн. Возвращаясь из Японии с русским посланником Н. Резановым в Петропавловск-Камчатский, он заснял западный берег острова Хоккайдо и через пролив Лаперуза приблизился к Сахалину. «Надежда» обогнула мыс Анива и пошла на север, вдоль сахалинского побережья. Крузенштерн вел постоянно съемку берега, и на карту легли новые заливы, мысы, крохотные острова… Появились новые названия: мысы Сенявина и Соймонова, острова Ловушки.
Был конец мая, море еще не освободилось ото льда, и Крузенштерн идет в Петропавловск, чтобы вернуться к Сахалину летом. 19 июля Крузенштерн продолжил съемку берега к северу от залива Терпения. Пришлось прервать работу из-за шторма, бушевавшего несколько дней. Он завершился густым туманом, долго не рассеявшимся.
Специально обследует Крузенштерн восточный берег залива между северной оконечностью Сахалина и берегом материка. Этот залив, названный Сахалинским, резко сужается к югу в направлении к Амурскому лиману. И заметно уменьшается его глубина. Крузенштерн пришел к ошибочному выводу, что вблизи Амурского лимана Сахалин соединяется с материком перешейком и представляет собой полуостров.
Несмотря на то что и в низовьях Амура и в район Сахалина плавали суда и в последующие годы, проблема оставалась нерешенной, пока ею не занялся офицер российского флота, ставший впоследствии адмиралом, Геннадий Иванович Невельской. В 1818 году он был отправлен на транспорте «Байкал» с заданием «осмотреть тщательно Северный Сахалин, определить с севера подходы к лиману Амура, определить устье Амура, описать берега Амура и определить состояние южной части лимана».
Г. Невельской был уверен в островном характере Сахалина. Особенно убеждали его показания ссыльного раскольника Гурия Васильева, бежавшего в 1826 году с Нерчинской каторги. Ему захотелось решить эту давнюю загадку. Для этого нужно было каким-то образом попасть на Дальний Восток, что было нелегко: ведь служил-то он в Кронштадте.
Невельскому не удалось устроиться на отправляющийся в кругосветное плавание фрегат «Паллада». Однако с помощью адмирала и известного географа Ф. П. Литке Невельской был назначен командиром на только еще строившийся в Гельсингфорсе транспорт «Байкал». После спуска на воду он должен был с грузом отправиться на Камчатку. Невельской проявляет большую энергию, встречается с недавно назначенным генерал-губернатором Восточной Сибири Н. Н. Муравьевым, получив от него обещание поддержки. С помощью Муравьева в инструкцию Г. И. Невельскому был включен пункт об исследовании (после сдачи груза в Петропавловске) юго-западной части Охотского моря.
21 августа транспорт «Байкал» вышел в плавание. Путь лежал вокруг Южной Америки, с заходом в Рио-де-Жанейро. 10 января 1849 года миновали мыс Горн и оказались в Тихом океане. Еще два захода – в чилийский порт Вальпараисо и в Гонололу на Гавайских островах. И наконец – Камчатка. 12 мая «Байкал» вошел в Авачинскую бухту, обильно засыпаемый весенним снегом.