Через полгода компаньоны Писарро снарядили еще один корабль, но губернатор не разрешил послать на нем ни солдат, ни военных припасов. Команда должна была только доставить Писарро и его людей в Панаму.
Однако Писарро использовал корабль для дальнейшей разведки. Чтобы лично убедиться в богатстве и обширных размерах «империи» Перу, Писарро продолжил плавание дальше на юг. Корабль прошел приблизительно до 8° южной широты (ю. ш.). Но даже в этой очень засушливой полосе выделялись земледельческие оазисы, возникшие в долинах. Там были искусственно орошаемые поля, расположенные террасами, встречались малые и крупные селения, связанные мощеными дорогами. А в окрестностях селений паслись ламы – единственный вид крупного домашнего скота в Новом Свете.
Испанцы добыли на этом участке перуанского берега двух живых лам, тонкие ткани из шерсти вигони, золотые и серебряные сосуды и захватили в плен нескольких молодых перуанцев. С такими трофеями Писарро мог с честью вернуться не только в Панаму, но и в Испанию. Никто теперь не мог сомневаться в существовании золотой страны Перу, которую открыл он, Писарро, и которую предлагал завоевать. Но первыми «приветствовали» конкистадора на родине кредиторы, немедленно посадившие его в тюрьму за неуплату долгов.
Однако рассказы Писарро, подтвержденные такими убедительными доказательствами, произвели в Испании очень сильное впечатление. Королевским приказом он был выпущен из тюрьмы. Он получил от Карла I патент на завоевание Перу и был назначен губернатором страны. Ему были отпущены и большие денежные средства, но только не настоящие, а будущие – из доходов той страны, которую еще нужно было завоевать, срок же для снаряжения экспедиции был поставлен короткий – полгода. Разумеется, нашлись люди, в том числе Эрнандо Кортес, которые финансировали предприятие, обещавшее огромные прибыли. Франсиско Писарро немедленно начал вербовать добровольцев. В первую очередь он привлек, конечно, своих родственников, в том числе трех единокровных братьев: старшего, Эрнандо, и младших, Хуана и Гонсало.
Альмагро не получил высокого назначения. Однако он согласился временно остаться в тылу и организовать посылку подкреплений, надеясь явиться в Перу с большим отрядом в решающий момент.
В 1531 году Франсиско Писарро с братьями вышел из Панамы на трех кораблях с отрядом в 180 человек, включая несколько десятков всадников: на лошадей он, как и Кортес в Мексике, возлагал большие надежды. Он высадился на берег у экватора и двинулся оттуда на юг сухим путем. В 1532 году он подошел к заливу Гуаякиль и захватил было остров Пуна, у северного берега залива. Но местные индейцы так мужественно защищались, что Писарро через полгода с сильно поредевшим отрядом перешел на южный берег залива, в гавань, которая до настоящего времени называется Пуэрто-Писарро, близ Тумбеса. Здесь он простоял еще три месяца, собрав точные сведения о внутреннем положении в государстве инков, и дождался подкрепления из Панамы, в том числе еще нескольких десятков лошадей, которые для него представляли наибольшую ценность.
В стране только что закончилась трехлетняя междоусобная война. Верховного инку Уаскара победил и захватил в плен его брат Атауальпа. В сентябре 1532 года «узурпатор» с отрядом в 5 тысяч индейцев находился в горном городе Кахамарке, на одном из верхних притоков реки Мараньона.
Братья Писарро сочли момент благоприятным для своих целей. Получив подкрепление из Панамы, они выступили в поход в конце сентября, прошли на юг по приморской низменности, перевалили затем Западную Кордильеру и вышли к Кахамарке. Отряд Писарро состоял из 62 кавалеристов и 102 пехотинцев, из которых только 23 имели огнестрельное оружие (аркебузы и мушкеты).
Атауальпа не чинил препятствий испанцам. В середине ноября 1532 года испанцы вошли в Кахамарку и расположились там; пятитысячный отряд Атауальпы находился в двух милях от города. Франсиско Писарро послал офицера Эрнандо Сото с двумя-тремя десятками всадников в лагерь Атауальпы с приглашением встретиться на следующий день на площади в Кахамарке. Верховный инка отказался. Тогда Эрнандо Писарро с одним только переводчиком пришел к Атауальпе, и тот, видя, как ему доверяют пришельцы, дал согласие на встречу.