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.
Сложная ледовая обстановка не позволила продолжить плавание на север и закончить описание Сахалина. Крузенштерн решил изменить маршрут и возвратиться в этот район позднее, когда льда уже не будет. Он повел корабль к Курильским островам, где были открыты четыре маленьких каменистых островка, почти не выступавших из воды.
Сильное течение, обнаруженное возле них, делало плавание в этом районе в условиях штормовой погоды и туманов, обычных в этой части Тихого океана, весьма опасным. Не зная о существовании островов, можно было налететь на один из них и потерпеть крушение. Крузенштерн назвал эти острова Каменными Ловушками и нанес их на карту.
Вскоре «Надежда» прибыла на Камчатку, где Крузенштерн оставил Резанова и сопровождавших его лиц.
Спустя две недели, потребовавшиеся на разгрузку доставленных из Японии грузов, «Надежда» вновь вышла в океан. Ее путь лежал к Сахалину, описание побережья которого стремился закончить Крузенштерн.
Пройдя неизвестным до тех пор проливом в Курильской гряде, названным проливом Надежды, Крузенштерн подошел к мысу Терпения. Окончив описание восточного побережья Сахалина, он направился в южную часть Сахалинского залива.
Наблюдения за удельным весом и цветом воды в заливе привели Крузенштерна к выводу, что где-то в самой южной части залива в него впадает большая река. Это же подтверждалось тем, что вода в глубине залива была пресной. В поисках устья реки Крузенштерн направил корабль к берегу, но глубина резко уменьшалась, и, боясь посадить «Надежду» на мель, Крузенштерн вынужден был повернуть корабль обратно в открытое море. Честь открытия Амура, так же как и честь открытия Татарского пролива, выпала на долю другого знаменитого русского мореплавателя Геннадия Ивановича Невельского, исправившего ошибку Крузенштерна, — который посчитал Сахалин полуостровом.
В середине августа 1805 года «Надежда» возвратилась на Камчатку, откуда после ремонта и пополнения запасов вышла в Кантон для встречи: с «Невой».
Пока «Надежда» находилась в Японии и совершала плавания в районе Курильских островов и Сахалина, «Нева» продолжала идти по своему маршруту.
Оставшись у Гавайских островов в мае 1804 года, Лисянский собрал сведения о быте, нравах и ремеслах островитян. Наблюдения и описания, сделанные Лисянским, значительно пополнили скудные этнографические познания об этих островах.