К 1899 г. Н.Н. Коломейцов приобрел богатый опыт плаваний и хороший — гидрографических работ. Именно поэтому руководитель Русской полярной экспедиции барон Э.В. Толль пригласил его на должность своего ближайшего помощника—командира шхуны «Заря». Правда, Эдуард Васильевич долго сомневался, и было отчего — все знавшие Коломейцова отмечали его тяжелый характер. Толль прекрасно понимал, что в дальнем плавании, да еще во время возможной арктической зимовки, характер командира судна может оказать существенное влияние на успех предприятия, но выбора у него не оказалось — все другие варианты отпали, и опыт Коломейцова (в том числе плавания в Карском море!) перевесил все. Чем это кончилось — хорошо известно. Конфликт Коломейцова и Толля, основанный на вопросах отношения к другим членам экспедиции и привлечения команды к выполнению научно-экспедиционных задач, привел к редчайшему решению — в феврале 1901 г. командир шхуны с одним каюром и почтой пешком с третьей попытки (!) ушел на Диксон, преодолев около 800 километров.
После окончания сотрудничества с Императорской Академией наук, 8 апреля 1902 г. был откомандирован в распоряжение Министерства финансов для командования ледоколом «Ермак». С началом Русско-японской войны был назначен командиром эсминца «Буйный», на котором в составе 2-й эскадры Тихого океана, преодолев труднейший путь, прибыл на театр военных действий. В ходе Цусимского сражения 14 мая 1905 г. принял активное участие в спасении моряков, оказавшихся в воде после гибели эскадренного броненосца «Ослябя». Позднее под обстрелом подвел перегруженный миноносец (около 200 спасенных!) к борту горящего флагманского эскадренного броненосца «Князь Суворов» и, несмотря на большую опасность повредить на сильном волнении хрупкий кораблик о борт флагмана, спас командующего эскадрой вице-адмирала З.П. Рожественского, а также нескольких чинов его штаба и моряков. Следующим утром поврежденный миноносец пришлось затопить, адмирал и штаб были переданы на эсминец «Бедовый», а экипаж и спасенные с «Осляби» перешли на крейсер «Дмитрий Донской». Вечером того же 15 мая «Донскому» пришлось выдержать жестокий бой с японскими крейсерами, во время которого Н.Н. Коломейцов был ранен. Ночью героический корабль затопили на глубине у о. Дажелет, а свезенная на берег команда вскоре попала в плен. За боевые отличия в Цусимском сражении Николай Николаевич был удостоен ордена Св. Георгия 4 ст. и золотого оружия с надписью «За храбрость» — уникальный случай!
После возвращения из плена Н.Н. Коломейцов трудился в различных комиссиях, был произведен в капитаны 1-го ранга, в 1907—1908 гг. прошел обучение на Курсе военно-морских наук Николаевской морской академии. С января 1908 по ноябрь 1910 г. он на Балтике командовал яхтой (бывшим крейсером 2-го ранга) «Алмаз». И вот — срочное назначение на «Славу», один из двух находившихся на тот момент в строю сравнительно боеспособных линейных кораблей Балтийского флота.
В написанном в 1964 г. мемуарном очерке бывший мичман «Славы» Владимир Николаевич Янкович давал понять, что, зная о трудном характере Коломейцова и его «истории» на «Заре», ничего хорошего от этого назначения офицеры корабля не ждали[22]
. Напротив, в данных в 1911 г. показаниях по поводу инцидента на «Славе» тот же Янкович писал:Очень интересно сравнить, как описывал первые шаги нового командира В.Н. Янкович в 1911 и 1964 гг. В публикуемых в этом сборнике позднейших мемуарах Владимир Николаевич вначале даст несколько идеализированную картину взаимоотношений офицеров и матросов корабля, настаивая, что именно это не поправилось сухому и официальному Коломейцову. Придуманная им работа по отдиранию краски в трюмных помещениях вызвала недовольство как матросов, так и офицеров. Офицеры по существовавшей на корабле традиции вышли на работы вместе с матросами, и это было воспринято командиром как демонстрация против него лично. С этого все и началось.