Геннадий Иванович отлично понимал, что Петровское не может способствовать укреплению русского влияния на Амуре. Оттуда невозможно было следить за устьем реки, за южной частью лимана и за прибрежьем Приамурского края. Прежде чем представился бы случай достигнуть из Петровского указанных мест, иностранцы, пришедшие с юга, легко могли утвердиться на Амуре, И, наконец, еще одна причина заставляла Невельского решиться пренебречь строгим наказом властей не касаться Амура: короткое время для навигации в заливе Счастья. До конца июня этот залив бывает закрыт льдом, и поэтому зимовье, как порт, большого значения иметь не могло. Нелегко было решиться снова нарушить данную инструкцию. Еще не забылись — да и не могли забыться — оскорбления и угрозы, которым подвергся Невельской за свои смелые исследования, сделанные хотя и согласно инструкции, но до ее получения в собственные руки. Однако выбор между личным благополучием и государственной пользой не мог заставить Невельского колебаться. Как только наладились работы в Петровском зимовье, он взял с собой шесть человек вооруженных матросов, переводчиков Позвейна и Афанасия и на шлюпке, снабженной однофунтовым фальконетом, по северному каналу отправился на Амур, касаться которого ему строжайше запрещалось. Невельской намеревался исследовать, нет ли близ устья реки более удобной местности для зимовки судов; проверить сообщения Орлова о состоянии южной части лимана; узнать, не появлялись ли в Татарском проливе иностранные суда и не подходят ли они к лиману, а главное — немедленно и решительно принять меры для реального утверждения прав России на Амур.
Отправляясь из Петровского, Невельской оставил Орлову следующее распоряжение:
"К 1 августа на оленях, горою, прислать на мыс Куегда 2-х матросов с топографом, которые и должны там ожидать до 10 августа; если же к этому времени я туда не приду, то принять энергичные меры к нашему разысканию. Если все поиски останутся тщетными, — донести в Аян генерал-губернатору и, оставив при себе на зимовку транспорт в Петропавловске, продолжать действовать согласно высочайшей воле и ожидать дальнейших распоряжений от генерал-губернатора".
Первого июля шлюпка вошла в реку и направилась вверх вдоль лесистого, возвышенного правого берега Амура.
День был солнечный и почти без ветра. Сидя на корме шлюпки, Невельской вглядывался в пустынные гористые берега. Когда стало смеркаться, остановились для ночевки. Поужинали у костра и, выставив часового, пытались заснуть, но комары и гнус не давали сомкнуть глаз. С рассветом пошли дальше и к вечеру расположились на ночлег неподалеку от гиляцкого селения. Вскоре возле палатки Невельского столпились гиляки с женами и детьми. Геннадий Иванович обходился с ними ласково, Позвейн с Афанасием были переводчиками. Три гиляка, чем-то неуловимым отличаясь от остальных, держались особняком, покуривая свои трубочки и внимательно слушая. Афанасий что-то спросил, указывая на них, и, получив ответ от старого гиляка, обратился к Невельскому:
— Вот эти люди не отсюда есть, — сказал он. — Это люди с Сахалина-острова. Они тут приехали торговать мало-мало.
Невельской расспрашивал сахалинских гиляков об их жизни, о том, не платят ли они кому-нибудь ясак и не приходили ли к ним чужие корабли.
Сахалинцы отвечали, что ясак они никому не платят, а корабли бывают китобои — и больно их обижают: отнимают даром, что хотят, к женщинам пристают.
Невельской узнал также, что этой весною приходили с юга два больших военных корабля. Один с 20 пушками, а другой с 14. Они пришли еще до вскрытия лимана, пробыли полтора месяца и "мерили воду и землю".
Смеркалось. Луна поднялась над пустынными берегами, и золотая дорожка побежала, поблескивая, по темным водам широкой реки.
— Хватит на сегодня, — сказал Геннадий Иванович, закрывая тетрадь, в которую он при свете фонаря записывал услышанное. — Спать надо. Скажи им доброй ночи, Афанасий.
Невельской поднялся по Амуру почти на 120 верст от устья, все время ласково и приветливо встречаемый гиляками, обещая им от имени России помощь и защиту от всех их притеснителей и врагов. Позвейн снабжал экспедицию рыбою, а Афанасий, отпущенный однажды на охоту, убил из своего удивительного ружья лося и по частям приволок его к лагерю.
Из всех собранных сведений становилось несомненным, что никакого китайского правительственного влияния в этих местах нет и в помине. Сведения графа Нессельроде о китайских флотилиях и крепостях на Амуре оказались мифом. Правда, на Амуре бывали маньчжурские купцы, торговавшие с гиляками, но еще ни одного пока не встретил Невельской. Они не жили здесь оседло, а только наезжали на время для своих коммерческих операций. Гиляки жаловались на их недобросовестность и на то, что они увозят с собою гиляцких женщин и продают их в Маньчжурии.