Выход отрядов В. Беринга и Чирикова, являвшегося его первым помощником по руководству Второй Камчатской экспедицией, на поиски Америки задерживался. Лишь в июне 1740 г. в Охотске были закончены и спущены на воду два двухмачтовых парусных судна – «Св. Петр» и «Св. Павел», предназначенные для этого плавания. Командиром первого стал В. Беринг, второго – А.И. Чириков. Осенью корабли вышли в море и направились в Авачинскую бухту. Здесь зазимовали. В. Беринг назвал эту бухту Петропавловской. На берегу возник поселок – нынешний Петропавловск-Камчатский.
В июне 1741 г. «Св. Петр» и «Св. Павел» вышли из Авачинской бухты в открытый океан. На «Св. Петре» плыл и естествоиспытатель – адъюнкт Академии Г.В. Стеллер.
Меняя курсы маршрутов в поисках Земли Гамы и Земли Кампании, оба судна около месяца шли в полосе 45–50° с. ш. и затем, потеряв друг друга, направились на северо-восток, где подошли к берегам Северной Америки. Реальная действительность оказалась иной, и русские моряки, поистине совершив плавание в неведомое, «закрыли» выдуманные и нанесенные на карту земли и открыли новые на северо-западном побережье Северной Америки. А.И. Чириков достиг ее в ночь с 15 на 16 июня 1741 г. в районе о. Принца Уэльского, а В. Беринг увидел землю 16 июля.
20 июля 1741 г. Беринг подошел к ней на расстояние двух миль, а затем и высадился на нее. Это был остров, которому дали имя Св. Ильи (теперь Каяк).
Моряков поразило богатство и величие природы по сравнению с Камчаткой. Исследуя природные условия о. Каяк, Г.В. Стеллер дал характеристику природы и описал флору и фауну, назвав при этом более десятка видов неизвестных науке птиц и зверей. Он описал собранные в Америке 163 вида растений. Наблюдения над следами материальной жизни и быта туземцев привели Стеллера к выводу, что обитатели этих берегов Америки – одного происхождения с жителями Северо-Восточной Азии.
Плавание Чирикова после того, как корабли 20 июня 1741 г. разошлись в тумане, проходило независимо от Беринга. Геодезист А.Д. Красильников вычислил координаты открытой земли, признанной «подлинною Америкою», и нанес ее на карту. После этого «Св. Павел» пошел вдоль берега на северо-запад. Через два дня открыли остров, носящий ныне имя Чичагова. На поиск удобной для высадки бухты и для ознакомления с природными условиями страны и ее жителями Чириков послал на берег пакетбот, а затем лодку. Но никто из посланных не вернулся. Судьба 15 человек из команды Чирикова так и осталась неизвестной.
Витус Беринг
Во время обратного пути на Камчатку «Св. Павел» прошел вблизи побережья Северной Америки, где путешественники видели величественный хребет Св. Ильи. Далее шли вдоль Алеутских островов, изредка видя землю: берега островов Умнак, Адак, Агатту и др. Эти острова Чириков принимал за продолжение материка Америки. Только 8 октября 1741 г. команда Чирикова, совершенно обессиленная от бедствий плавания (цинга, нехватка пресной воды и продуктов, штормы), увидела наконец Авачинскую сопку, а 10 октября судно вошло в Петропавловскую бухту. Сам А.И. Чириков в последние дни плавания «изнемог и находился в отчаянии жизни», лейтенанты И.Л. Чихачев и М.Г. Плаутин, астроном Л. Делиль де ля Кройер и еще несколько человек из состава команды скончались. Вернулись на Камчатку только 49 человек.
Еще более тяжелые испытания выпали на долю команды «Св. Петра». На обратном пути на Камчатку В. Беринг прошел примерно по тому же пути, что и Чириков. Во время следования был открыт ряд островов Алеутской гряды. Участники экспедиции общались с населением островов. Их образ жизни, быт и занятия были описаны Г.В. Стеллером, С.Ф. Хитрово и С. Вакселем. На судне началась цинга. Оказалось столько больных, что некому было исполнять команды по управлению судном. Заболел и сам В. Беринг, передав управление кораблем С. Вакселю и Хитрово.
Положение было критическим. Судно прибило к неизвестному острову, а затем волны выбросили его на отмель. На этом острове команда «Св. Петра» вынуждена была жить девять месяцев (с ноября 1741 по август 1742 г.), терпя тяготы и болезни. После высадки на острове скончались несколько человек из состава команды и сам В. Беринг.
Остров, на который выбросило русских моряков, был назван именем Беринга, а позднее вся группа, в которую он входил, – Командорскими островами. Лишь 13 августа 1742 г. участники экспедиции смогли выйти в море на новом судне, построенном из остатков разбитого штормом «Св. Петра». Решено было взять с собой только самое необходимое. Команда верила в близость Камчатки и успех своего плавания. Направившись на запад, уже 17 августа путешественники увидели землю, а 25 вошли в Петропавловскую губу. Только через год из рапорта С. Вакселя в Петербурге узнали о плавании В. Беринга и сопровождавших его трагических событиях.