5 мая 1846 года «Константин» вышел из Новоархангельска и 29 июля достиг места назначения. В соответствии с инструкцией Гаврилов приступил к описи и промерам лимана со шлюпок, однако из-за частых туманов, ветреной погоды и всё укорачивавшихся дней исполнил лишь часть программы, отказавшись от обследования южного фарватера. 22 августа бриг вернулся обратно. На основании представленных поручиком материалов главный правитель Русской Америки М.Д. Тебеньков составил «Записки об экспедиции поручика Гаврилова». Ознакомившись с ними, директор компании, контр-адмирал Ф.П. Врангель сделал вывод о несудоходности Амура и полуостровном положении Сахалина¹⁵. Такое заключение, на первый взгляд, противоречило карте, опубликованной в 1832 году голландским учёным Ф.Ф. Зибольдом в приложениях к своей книге. Карта, подготовленная японцами Могами Токунаем и Мамия Риндзоо, в 1808 году прошедшим на лодке между Сахалином и материком, показывала там именно пролив, а не перешеек. Примирить противоречие помогла гипотеза о существовании осушки, в пользу которой говорили небольшие глубины у входа в Амур. Согласно промерам Гаврилова, они менялись в пределах от 5 до 1,5 футов (1,5-0,5 м).

Выводы Врангеля, основанные на результатах поверхностного исследования, конечно, не могли быть основательными, однако они соответствовали наблюдениям Лаперуза, Броутона и Крузенштерна, не подвергавшимся сомнению. Когда о недоступности амурского устья доложили императору, Николай I ответил резолюцией: «Весьма сожалею. Вопрос об Амуре, как реке бесполезной, оставить»¹⁶. С этого момента российское правительство, прежде стремившееся добиться права владения рекой, представлявшейся важной коммуникацией, повело дело к соглашению с Китаем о проведении границы в соответствии с его версией Нерчинского договора. В 1847 году даже наметили линию, соответствовавшую маршруту экспедиции академика А.Ф. Миддендорфа, прошедшей в 1844—1845 годах вдоль южного склона Станового хребта и обнаружившей, как казалось академику, китайские пограничные знаки. На следующий год в Петербурге снарядили особую разграничительную партию, во главе с подполковником генерального штаба Н.Х. Агте, однако пока она добиралась до Иркутска ситуация изменилась. У сторонников разграничения в интересах Китая, среди которых ведущую роль играл руководитель Министерства иностранных дел, канцлер К.В. Нессельроде, появился энергичный оппонент — новый генерал-губернатор Восточной Сибири Н.Н. Муравьёв.

Незадолго до отъезда Муравьёва в Сибирь, в декабре 1847 года, к нему обратился командир строящегося военного транспорта «Байкал», капитан-лейтенант Г.И. Невельской, лелеявший план исследования амурского лимана и Сахалина. Эту идею капитан-лейтенант воспринял от бывшего преподавателя Морского корпуса А.П. Баласогло, вышедшего в отставку и изрядно поработавшего в архивах над историей Амура. 29 ноября 1846 года Баласогло встретился с Невельским на заседании Русского географического общества, поделился замыслом экспедиции и пригласил участвовать в ней. Невельской с удовольствием согласился. Однако вскоре Баласогло, входивший в кружок М.В. Буташевича-Петрашевского, был арестован, и от обширного плана осталась лишь морская часть, реализацией коей и занялся Невельской. Муравьёв принял его, выслушал и одобрил. Убеждение капитан-лейтенанта в том, что вопреки всем авторитетным заключениям проникновение крупных судов в Амур возможно, повлияло на генерал-губернатора. Поэтому позднее, отправляясь из Иркутска на Камчатку, Муравьёв распорядился задержать партию Агте в городе. По возвращении же, он своей властью поручил ей обследование Амура и прилегающих земель.

Тем временем Невельской, при содействии вице-председателя географического общества, вице-адмирала Ф.П. Литке добился приема у начальника Главного морского штаба (как называлась тогда должность руководителя морского ведомства), генерал-адъютанта светлейшего князя А.С. Меншикова. Князь, уже посвященный в суть дела Муравьёвым и министром внутренних дел графом Л.А. Перовским, тем не менее, отнесся к ходатайству подчинённого скептически. На него, видимо, повлияли уверения Нессельроде, что по Нерчинскому трактату китайцам принадлежат оба берега Амура. И если ускорению постройки «Байкала» начальник Главного морского штаба вполне сочувствовал, подписав соответствующее обращение к владельцам гельсингфорсской фирмы «Боргстрем и К°», то выходить за рамки первоначальной задачи транспорта — доставки продовольствия в Петропавловск — не разрешил. Невельскому пришлось отправить Муравьёву письмо с просьбой о поддержке. Она не заставила себя ждать, однако ничего не изменила. Нессельроде, ссылаясь на высочайшее повеление покончить с амурским вопросом, удержал опытного царедворца Меншикова от самостоятельных действий.

Между тем, об Амуре заговорили в правящих кругах, и канцлеру пришлось выступить с двумя официальными записками, доказывавшими, что Китай владеет левым берегом реки. Нессельроде пугал правительство возможностью дипломатических осложнений из-за Амура и соглашался только на крейсерство у берегов Сахалина одного военного корабля, а лучше судна Российско-американской компании, дабы эта мера казалась частной инициативой¹⁷. Под воздействием таких аргументов Ментиков отказал командиру «Байкала» и после того, как летом 1848 года транспорт со значительным опережением сроков был вооружён и переведён в Кронштадт. Лишь перед самым отплытием Невельского на Дальний Восток благодаря влиянию братьев Перовских князь уступил. Однако он дал Невельскому очень осторожную инструкцию. В ней речь шла не об Амуре, а о юго-восточном побережье Охотского моря, которое позволялось осмотреть, выдавая своё появление в том районе за случайное. 21 августа «Байкал» покинул кронштадтский рейд.

Пока судно огибало земную поверхность, в Петербурге началась борьба между двумя партиями, придерживавшимися разных политических взглядов. Одна, включавшая Нессельроде, министра финансов графа Ф.П. Вронченко и графа В.Н. Панина, ориентировалась на Европу и считала отношения с нею основой российской внешней политики. Другая, объединявшая Меншикова, графов Л.А. и В.А. Перовских, а также графа П.Д. Киселева, склонялась к более самостоятельному политическому курсу, подразумевавшему активное проникновение в Азию. Поэтому когда в январе 1849 года Муравьёв представил правительству записку о необходимости занять устье Амура, дабы опередить там англичан, и утверждал, что владеющий им будет владеть и всей Сибирью до Байкала. Нессельроде попытался свести дело к постепенному сближению с гиляками. Однако благодаря усилиям его противников записка послужила поводом к учреждению Особого комитета для обсуждения застарелой проблемы. Постоянными членами Амурского комитета были назначены Нессельроде, Меншиков, военный министр светлейший князь А.И. Чернышёв, граф Л.А. Перовский и граф Ф.Ф. Берг. Комитет нашёл заявление Муравьёва об опасности появления иностранцев близ устья Амура достаточно обоснованным. Для предупреждения её было предложено наладить через Российско-американскую компанию связи с гиляками. Невельскому разрешалось занять в непосредственной близости к устью реки какой-либо пункт, всячески избегая столкновений с китайцами. Последнее, пожалуй, было излишним, так как потрёпанный в войне с англичанами Китай переживал смуту и не мог угрожать России. Император Николай I утвердил постановления комитета, однако прошло ещё несколько месяцев, прежде чем они были воплощены.

В начале 1849 года «Байкал» обогнул мыс Гори, а 12 мая, преодолевая снежные заряды, вошёл в Авачинскую бухту. С этого момента Невельской поступил в распоряжение восточно-сибирского генерал-губернатора. В Петропавловске капитан-лейтенанта ожидало письмо Муравьёва, с приказанием сдать груз на транспорт «Иртыш», и две инструкции. Одна предписывала Невельскому осмотр берегов Охотского моря. Другая же, секретная, прямо указывала на устье Амура. В случае необходимости командиру «Байкала» рекомендовалось ссылаться на то, что российские суда часто появляются в тех местах, так как считают Северный Сахалин своим, но для сведения сообщалось, что северная часть острова принадлежит Китаю, а южная — Японии. Муравьёв предупреждал Невельского, что ему оставлена копия инструкции, отправленной на утверждение в Петербург. Однако капитан-лейтенант опасался пропустить благоприятное для экспедиции время и не стал дожидаться подлинника. 30 мая «Байкал» поднял якорь и взял курс на Сахалин.