При этих условиях Невельской, желая заручиться поддержкой Н. Н. Муравьёва, пишет тому в Иркутск письмо, сопровождает его проектом инструкции, которую просит просмотреть, и, поддержав ее, переслать обратно в Петербург для утверждения. В одном из пунктов этой инструкции значилось, что Невельской должен был "описать юго-восточный (фактически, конечно, юго-западный. —
21 августа 1848 года «Байкал» вышел из Кронштадта, 15 ноября бросил якорь в Рио-де-Жанейро, 2 января 1849 года пересек меридиан мыса Горн на Огненной Земле, зашел в Вальпарайзо и Гонолулу и 12 мая 1849 года, на 2,5–3 месяца раньше срока, прибыл в Петропавловск. Таким образом, в распоряжении Невельского оказывалось свободным для исследований все лето. Но… вместо утвержденной инструкции, которую он надеялся получить в Петропавловске, ему был вручён лишь пакет с письмами Муравьёва и копией инструкции, посланной им для утверждения в С.-Петербург, но утвержденной инструкции не было. Пока шла разгрузка корабля, положение еще было терпимо, но когда она кончилась, а инструкция все еще не прибыла, Невельской принял решение действовать на собственный страх и риск. Он созвал к себе в каюту помощников и ознакомил их со своими планами. "На нашу долю, — сказал он, — выпала… важная миссия, и я надеюсь, что каждый из нас исполнит свой долг перед отечеством… Правда об устьях Амура будет раскрыта". В сознании своего долга он торопит всех и 30 мая, как только были получены с Алеутских островов байдарки, нужные ему для исследований в Амурском лимане, «Байкал» отдал концы и направился на юг.
12 июня Невельской был у восточных берегов Сахалина и, после пятнадцатидневного плавания, 27 июня подошёл к мысу Головачёва на Сахалине, с северо-востока, ограждающего Амурский лиман, и приступил к его описи с корабля и шлюпок.
Лабиринт мелей, быстро сменявшиеся направления течений и встречные южные ветры, с которыми маленькому суденышку трудно было бороться, особенно при незнакомстве с фарватером, заставили Невельского отказаться от мысли исследовать всю огромную площадь Амурского лимана и ограничиться рекогносцировкой. Считая, что наиболее глубокие места, лишенные мелей, должны находиться под защитой берегов, Невельской послал к западному берегу шлюпку, за которой последовал сам на «Байкале» параллельно мели, действительно преграждавшей путь дальше на юг в лиман. Под материковым берегом, против, мыса Ромберга, «Байкал» встретил, наконец, глубины, которые позволили ему обогнуть отмель и при глубине 8–9
10 июля Невельской на трех шлюпках сам отправился в плавание, создавшее ему славу и признательность поколений. 11 июля он обогнул мыс Тебах и вступил в Амур. Дойдя до мыса Куегда на левом берегу Амура, он повернул к правому берегу и, следуя под ним вниз по течению снова вышел в лиман. Придерживаясь материкового берега, Невельской 22 июля (3 августа) достиг наконец самого узкого места в Татарском проливе.
Здесь, между мысами Лазарева и Муравьева на материке и низменным мысом Погоби на Сахалине, вместо установленного Лаперузом-Браутоном, Крузенштерном и Гавриловым перешейка, Невельской открыл названный впоследствии его именем пролив шириной в 7
Невельской подтвердил поколебленную было силой авторитетов трёх знаменитых путешественников истину, установленную задолго до них первыми русскими исследователями и картографами, которые в основном правильно описали и нанесли на карту берега этой части Тихого океана. Легенда, созданная Лаперузом, бесславно окончила свои дни. Невельской повернул на север и 1 августа прибыл на «Байкал». Практические результаты достигнутого были огромны. Им были доказаны:
1. Существование морского пролива между Сахалином и материком и
2. Существование фарватеров вдоль материкового и Сахалинского берегов, доступных для судов с осадкой в 15 футов (4,5