Но независимо от дел Российско-Американской компании отправлялись наши военные суда в Тихий и другие океаны с целью гидрографических исследований, проверки сомнительных островов, внесенных на морские карты прежними мореплавателями и для географических открытий. Так, в 1807 году 16-пушечный военный шлюп Диана, под командой капитана 2 ранга В. М. Головнина, отправлен был для гидрографических исследований в водах Тихого океана, прилегающих к русским владениям в Азии и Америке, и также для доставления казенных грузов в Петропавловск.
Английское правительство дало разрешение на свободный пропуск шлюпа даже в случае войны с Россией, но Диана была задержана на мысе Доброй Надежды, и только через тринадцать месяцев Головнин успел выйти в океан, несмотря на самый бдительный надзор своих тюремщиков. Осторожными англичанами шлюп был поставлен на 2 якоря в самом дальнем углу залива между английскими военными судами. Паруса были отвязаны, провизии и воды отпускали, конечно, в самом ограниченном количестве, соразмерно расходу. Приготовясь незаметно от англичан к продолжительному плаванию, Головин в сумерки 15 мая 1809. года воспользовался NW-ым шквалом, единственным ветром, при котором возможен был выход из бухты, обрубил канаты, заворотился на шпринге по ветру, и под быстро привязанными штормовыми стакселями вышел в океан. Во избежание встречи с англичанами, он, избрав дальний непосещаемый судами путь и сделав 6000 миль, 25 июня бросил якорь у одного из островов Ново-гебридского архипелага. Этот молодецкий уход от опытного, зорко сторожившего неприятеля и такое дальнее плавание показывают, кроме отважности и находчивости командира, превосходное состояние и бравость команды шлюпа. Придя в Камчатку, Головнин оставался продолжительное время в Петропавловском порту, сходив оттуда только в Ново-Архангельск. Потом, в 1811 г., при съемке южной части Курильской гряды, на острове Кунашире, съехав на берег, не подозревая враждебного отношения японцев, Головнин захвачен был ими вместе с бывшими с ним двумя офицерами и четырьмя матросами и оставался в тяжелом заключении до 1813 г.
После неудачных попыток Чичагова в 1765-1766 гг. отыскать проход через Ледовитый океан в Тихий, войны и почти беспрерывные ожидания их не позволяли и думать о подобном вопросе. Но когда в Европе настал мир, то тот же граф Румянцев обратил внимание и на это важное, не в одном научном отношении, предприятие. На свой собственный счет построив, снарядив и снабдив всем необходимым для предстоящего плавания бриг Рюрик, Румянцев поручил начальство над ним лейтенанту Коцебу, образованному моряку, ходившему с Крузенштерном на Неве в звании кадета. Главной целью экспедиции было, также как и экспедиции Чичагова, отыскание прохода из Тихого океана в Атлантический, но по другому направлению, следуя от Берингова пролива к востоку, вдоль берегов Америки. Затем Коцебу поручалось исследование малоизвестной части Океании.
В продолжение своего трехгодичного плавания Коцебу хотя не отыскал предполагаемого прохода, но успешно исполнил много важных гидрографических работ и сделал несколько замечательных открытий. Важнейшим из них был осмотренный за Беринговым проливом обширный залив у берегов Америки, названный Зундом Коцебу. Кроме того, в Тихом океане, в восточной части Каролинского архипелага, открыто несколько групп островов и впервые указано на существование неизвестной еще в то время цепи островов Ралик, лежащей по направлению параллельному цепи Радак, южнее ее. Благодаря открытиям Коцебу, на карте Океании явились имена славных русских полководцев и моряков: Румянцева, Суворова, Кутузова, Спиридова, Чичагова, Крузенштерна, Гейдена и др.
В 1817 году бывший командир шлюпа Диана капитан 2-го ранга В. М. Головнин, командуя военным шлюпом Камчатка и следуя с грузом в Петропавловск и Ново-Архангельск, сделал также несколько съемок на принадлежавших России островах Северо-восточной части Тихого океана. Но в 1819 году уже исключительно с целью географических исследований отправлены были две экспедиции: в Северный Ледовитый океан, под начальством капитан-лейтенанта М. Н. Васильева, состоявшая из шлюпов Открытие и Благонамеренный; первым командовал сам Васильев, а вторым лейтенант Г. С. Шишмарев; в Южный Ледовитый океан также два шлюпа – Восток и Мирный; первым командовал начальник экспедиции капитан 2 ранга Беллингсгаузен, а вторым лейтенант М. П. Лазарев.