Поиски Амура
Транспорт «Байкал» подошёл к берегу в ночь с 11 на 12 июня. Как только забрезжил рассвет, Невельской напряжённо стал всматриваться в контуры низменного берега, за которым виднелось водное пространство, а далее — заснеженные сопки.
Невельской настойчиво начал искать признаки Амура. К берегу отправились алеутские байдары, но им не удалось приблизиться к суше. Алеуты сообщили только, что обнаружен залив, в котором много китов. Отправились вельбот и шлюпка с офицерами «Байкала» во главе с Петром Казакевичем. На этот раз берег был достигнут и произошла встреча с местными жителями — гиляками. Они ничего не знали об Амуре: он где-то далеко и залив к нему не ведёт, но на песке начертили другую реку, которая впадала в лиман. Возможно, Амурский.
Подпоручик Лев Попов на байдаре отправился с разведкой на север, но ничего, кроме наносных шхер со множеством тюленей и птиц, не обнаружил. Ещё одну байдару — с мичманом Эдуардом Гроте — отправил Невельской, но и она возвратилась ни с чем.
«Байкал» подошёл к северной оконечности Сахалина — мысу Елизаветы. Здесь снова — шлюпка за шлюпкой — плыли к противоположному берегу, моряки находили там пресные озёра, но соединения их с рекой не обнаружилось.
В это время с «Байкала» велась съёмка очертаний Северного Сахалина, при этом исправлялись ошибки, допущенные при прежних работах, особенно связанные с неверным определением долготы. По карте, составленной Крузенштерном и Беллинсгаузеном, получалось, что «Байкал» плыл по суше. Закончив съёмку на севере и обогнув мыс Марии, Невельской пошёл вдоль западного берега Сахалина на юг. Сутки пришлось потратить на то, чтобы сняться с мели, коварно подкараулившую транспорт. 20 июня моряки вышли на глубокое место и встали на якорь в заливе, который назвали именем корабля — Байкал. Именно этот залив обнаружил впервые в 1846 году штурман Александр Гаврилов, совершавший по указанию Ф.П. Врангеля переход из Ново-Архангельска к Западному Сахалину и чуть было не открывший устье Амура.
Открытую им бухту Гаврилов назвал заливом Обмана. Теперь именно здесь поставил Невельской на якорь «Байкал», продолжив поиски Амурского лимана с помощью шлюпок и алеутских байдар.
Затем он медленно двинулся на юго-запад, измеряя глубины и не зная, что совсем недалеко от Обмана находится Истина. Очередной мели избежать не удалось. Снявшись с неё, «Байкал» с чрезвычайной осторожностью, постоянно меняя курс, двинулся к материковому берегу. 27 июня он снова стал на якорь.
Поиск продолжался с помощью шлюпок. Мичман Алексей Гейсмар с недельным запасом продуктов, шестью матросами и юнкером, князем К.Ухтомским, на вельботе отправился к берегу. С двумя матросами Гейсмар прошёл к селению — в нём было три десятка домов. Затем, отсмотрев с возвышенности окрестности, увидел второе селение. С трудом продираясь через густые заросли кедрового стланика, только на следующий день мичман попал в деревню, где моряков встретили около полутораста жителей. Село находилось на мысе Головачёва, к которому на баркасе подошёл Казакевич. Совместные поиски снова не дали результатов. Кругом была лишь заболоченная местность, и 3 июля моряки вернулись на транспорт.
Через два дня была сделана новая попытка. Мичман Гроте с матросами обнаружил ещё одно селение аборигенов, дома в нём были покрыты берёзовой корой, а жители одеты в оленьи шкуры. Несколько дней бродил по берегу Гроте среди песчаных холмов, заросших лиственничным криволесьем, и торфяных болот, пересекая множество ручьёв, мелеющих при отливе. Но проход в лиман Амура так и не нашёл.
В те же дни Пётр Казакевич с двумя матросами миновал на шлюпке песчаные наносы и вышел к скалистому берегу, покрытому густым лесом, затем спустился по течению реки, где впервые встретил глубину до 20—30 саженей. Когда Казакевич поднялся на возвышающуюся над рекой гору Табах, чтобы точно определить её координаты, используя астрономические наблюдения, то был поражён открывшейся перед ним картиной.