Для Беринга Стеллер представлял совершенно ненужную обузу. В свою очередь, Стеллер тут же написал жалобу в Сенат. Он писал с обидой, что его приняли не так, как положено его сану, что ни к каким советам Беринг не прислушивается. Тем не менее 4 июня 1741 года свершилось событие, о котором естествоиспытатели всей Европы мечтали весь XVIII век: на пакетботе «Святой Пётр» натуралист отправился к берегам ещё не известных земель. Однако Стеллеру было нелегко проводить свои пионерные исследования, на ходясь на борту судна, управляемого Берингом. Только посредством жалоб, угроз, скандалов ему удаётся — и то лишь несколько часов! — поработать на острове Каяк. Да и всё собранное вскоре погибло в кораблекрушении, случившемся 5 ноября 1741 года среди неизвестных тогда Алеутских островов. Чудом спасшиеся моряки во главе со своим капитаном и вместе с ними странный собиратель трав и жуков вынуждены были вступить в борьбу с суровой природой неведомой земли. Не все из них выдержали тяжкие испытания во время зимовки на островах. Это плавание оказалось последним и для капитана Витуса Беринга.
Однако Стеллер, давно привыкший к спартанской жизни, все тяготы островной жизни переносил на удивление легко. Он был и лекарем, и поваром, и казалось, был даже рад, хотя и не совсем удобному случаю, проводить свои научные наблюдения. Здесь же он написал исследование по животному миру этого края.
Божьим даром для них была капустница или, как её в дальнейшем назовут, «стеллерова корова», которую из натуралистов живьём видел только Стеллер . Стада крупных животных в изобилии встречались в прибрежных зарослях морских водорослей и совершенно не пугались людей, поэтому охотиться на них можно было без особого труда. «В любое время года этих животных можно найти повсюду вокруг острова в таком количестве, что всё побережье Камчатки могло бы постоянно щедро снабжать себя их жиром и мясом». Возможно, эти слова Стеллера способствовали тому, что уже через 27 лет здесь же, на острове Беринга, был истреблён последний экземпляр этого уникального животного.
Морская, или стеллерова корова (Rhitina stelleri). Истреблена в конце XVIII века.
Надежды на то, что команду Беринга вызволят с необитаемого острова, не было никакой, и весной 1742 года, построив из остатков старого судна новый пакетбот, путешественники вернулись на Камчатку, где их считали давно погибшими.
Беринг Витус (1681–1741). Рисунок по пластической реконструкции внешности по черепу. Автор — проф. В.В. Звягин.
Портрет, долгое время приписываемый В. Берингу, на самом деле принадлежащий его родственнику литератору.
Могила Витуса Беринга.
Трудно представить, но даже из этого путешествия Стеллер привёз свой гербарий. Вернувшись на Камчатку, он совершил ряд путешествий и собрал большой фактический материал. 3 августа 1744 года он отправляет 16 ящиков с различными предметами натуральной истории. При этом отдаёт распоряжение опечатать и не вскрывать ящики до самого Петербурга. Именно в это время отношения между Стеллером и академиками достигают наибольшего напряжения. Печати ему не поставили, а в Иркутске академики вскрыли ящики и препроводили багаж уже от своего имени. Взаимопонимания с Крашенинниковым тоже не получилось. Стеллер в категорической форме потребовал сдать ему все материалы по Камчатке, которые Степан старательно добывал в течение четырёх лет.
Крашенинников имел больше опыта, чем Стеллер, он был плоть от плоти русского народа и не только обладал знаниями натуралиста, но и знанием обычаев, сложившихся на Камчатке. В этом отношении Стеллер явно уступал коллеге, и его категоричность не могла способствовать поддержанию добрых отношений. По некоторым вопросам суждения Стеллера были, мягко говоря, некомпетентны. Чего стоит, например, совет, который он давал якутской администрации, что русские на Камчатке могут совсем обойтись без хлеба, питаясь только местной рыбой, а также корнем сараны (строго говоря, луковицами). И что это можно быстро ввести в обиход без угрозы для здоровья. При этом он ссылается на собственный опыт, мол, сам он «от употребления по тамошнему обыкновению корму никакой скуки для себя не имел».