На концах креста помещались латинские буквы вверху — «S» и «A» (Святой Андрей), внизу — «P» и «R» (Покровитель России). В перекрестье помещался такой же крест, но меньшего размера, а на его золотом фоне изображался распятый Святой Андрей. Сверху орденский знак увенчивала российская корона XVII века с ушками, чтобы его можно было подвешивать к орденской цепи или ленте. Крест ордена Андрея Первозванного прикреплялся к широкой голубой ленте, которую носили через правое плечо, а в торжественных случаях — на золотой, покрытой разноцветными эмалями цепи на груди. Цепь состояла из чередующихся звеньев с особыми символическими изображениями на каждом из них: двуглавого орла, Андреевского креста в лучезарном сиянии, синего картуша с двумя перекрещенными латинскими буквами «P» — вензеля Петра I. Вензель увенчивала красная корона, а по краям украшала военная атрибутика.
К кресту прилагалась большая восьмиугольная (шитая золотом) звезда, которую носили на левой стороне мундира. Звезда имела круглый центральный медальон, в котором тоже помещалось изображение Андреевского креста, а по кругу шла надпись, воспроизводящая девиз ордена: «За веру и верность».
Проект устава ордена Андрея Первозванного, который почти три десятилетия оставался единственным русским орденом, составлялся при непосредственном участии Петра I. В главе «О кавалерах» определялось, за что должна выдаваться эта награда: «В воздаяние и награждение одним за верность, храбрость и разные нам и Отечеству оказанные услуги; а другим — для ободрения ко всяким благородным и геройским добродетелям».
Но жаловался орден весьма скупо, потому что кандидаты в награжденные должны были иметь графский или княжеский титул, звание сенатора (министра, посла или «прочих высоких достоинств»), либо генеральский или адмиральский чин. Орден могли также получить губернаторы, которые «несколько лет, по меньшей мере десять, оказывали полезные и верные услуги». Кроме того, непременным условием было, чтобы у кандидата отсутствовали телесные недостатки, был соответствующий возраст — не менее 25 лет и наличие состояния, необходимого для того, чтобы «важность ордена поддержать».
Кавалерами ордена Андрея Первозванного могли состоять не более 12 человек «природных Российских кавалеров», и это условие на протяжении всего времени царствования Петра Великого тщательно соблюдалось. В некоторые годы их было даже меньше 12 человек.
Первым кавалером ордена Андрея Первозванного стал Федор Алексеевич Головин — ближайший соратник Петра I, отличавшийся незаурядным умом и выдающимися военными и дипломатическими талантами. Именно он в 1689 году заключил Нерчинский мир о границе между Российским государством и Китаем. Когда Петр I совершал свое первое заграничное путешествие, Ф.А. Головин был занят организацией российского флота: приглашал иностранных офицеров и мастеров, закупал необходимые для строительства флота материалы, отправлял за границу русских учеников. По возвращении в отечество он встал во главе только что созданного «Приказа воинских морских дел», одновременно возглавляя и Посольский приказ.
В феврале 1700 года вторым кавалером ордена Андрея Первозванного стал украинский гетман И.С. Мазепа. Награжденный «в воздаяние заслуг, оказанных им в течение 13 лет на военном поприще, в войну с турками и крымским ханом», он получил первую русскую награду из рук самого Петра Великого.
В царствование Петра I орденом Андрея Первозванного были пожалованы 38 человек. В их числе был и валашский господарь Константин Брынковяну, получивший эту награду — за симпатии к России — тайно и не внесенный даже в официальные списки награжденных. Сам Петр I был отмечен орденом в 1703 году шестым и за конкретный подвиг — за руководство операцией по взятию двух шведских судов (шнявы «Астрильд» и бота «Гедан») в устье Невы.
За Полтавскую битву орденом Андрея Первозванного было награждено сразу четыре человека, в их числе генерал Я. Брюс, командовавший во время боя русской артиллерией. Полученная им звезда сейчас хранится в Историческом музее в Москве. Особое награждение орденом Андрея Первозванного выпало на долю генерал-адмирала Ф.М. Апраксина — любимого «алмиралтейца» Петра I, получившего эту награду за взятие сильно укрепленной крепости Выборг. В 1710 году, выждав время, когда лед в Финском заливе разошелся, Ф.М. Апраксин блокировал Выборг со стороны моря. Одновременно к крепости были посланы сухопутные войска из Санкт-Петербурга. В первый день июля приступили к обстрелу Выборга, и через две недели, после взятия форштадта, Выборг капитулировал. Петр I, прибывший в лагерь под Выборгом еще 11 июля, вошел в город с Преображенским полком.