Летом 1803 г. на Кронштадтском рейде стояли два парусных шлюпа— «Надежда» и «Нева». На набережной толпились люди, прибывшие из Петербурга, чтобы повидать корабли, которым выпала честь выйти в дальнее путешествие вокруг света под российским флагом. Об этом событии говорили повсюду. Назывались и имена начальника экспедиции Ивана Федоровича Крузенштерна и его помощника и командира «Невы» Юрия Федоровича Лисянского. Они вместе учились в Морском кадетском корпусе. Это были хорошо образованные, боевые офицеры, участвовавшие в крупных морских сражениях; один из них плавал в Америку, другой — в Индию. Экспедиция должна была доставить товары на принадлежавшую тогда России Аляску и завязать торговлю с Японией и Китаем.
7 августа 1803 г. корабли снялись с якоря. Впервые в истории русского флота, перейдя экватор, корабли обогнули мыс Горн и вышли в Тихий океан. Мореплаватели сделали остановку на Маркизских островах, а от Гавайских островов «Надежда» пошла к Петропавловску-Камчатскому и затем в Японию, а «Нева» — к берегам Аляски.
За время плавания Крузенштерн внес значительные исправления в географические карты. Он первым начал глубоководные исследования Мирового океана (измерение температуры на разных глубинах, определение солености и удельного веса воды, скорости и направления течений и т. п.).
И. Ф. Крузенштерн нанес на карту западное побережье Японии, южную часть и восточный берег Сахалина, исследовал часть Курильской островной гряды. Обогнув Сахалин с севера, он пытался пройти на юге между островом и материком, но не смог и позднее ошибочно показал на карте, что Сахалин соединен с Азией перешейком.
В сентябре 1805 г. «Надежда» вышла в обратный путь и в Кантоне встретилась с «Невой», которая 16 месяцев плавала отдельно, неся охранную службу у берегов русской Аляски, исследуя острова Ситха, Кадьяк и побережье Америки. Продав в Китае вывезенные с Аляски меха и закупив чай, фарфор, шелковые ткани, корабли по истечении трех лет плавания — в августе 1806 г. возвратились в Кронштадт.
И. Ф. Крузенштерн не только открыл и провел съемки многих островов, описал часть северозападного побережья Тихого океана, составил первый атлас этого океана, но стал одним из основоположников океанологических исследований. Экспедиция собрала богатые ботанические, зоологические и этнографические коллекции, провела большое число астрономических наблюдений. За эти заслуги Академия наук в 1806 г. избрала Крузенштерна своим почетным членом.