За отличие в трёх кампаниях у Абхазских берегов Бутакова награждают орденом Святой Анны III степени. Наконец в 1847 году Бутаков становится капитаном. На тендере «Поспешный» вместе с лейтенантом И. Шестаковым выполняет важное поручение Лазарева — производит гидрографические работы, описание побережья для составления лоции Чёрного моря. Три года понадобилось морякам, чтобы досконально обследовать берега, выполнить тысячи промеров и расчётов для лоции, основополагающего руководства для мореплавателей.
За время прошедшей службы он глубоко вникает в тонкости морского дела, привносит новое в морскую практику — усовершенствует брашпиль, способы сигналопроизводства. Переводит с английского дельные пособия.
Шаг за шагом постигает Бутаков основные уроки «лазаревской школы» — беззаветную привязанность к службе, самоотверженное служение отчизне, честность во всех делах, инициативу и активность в деятельности. Ему достаётся печальная участь — перевезти останки своего кумира, Лазарева, на «Владимире» от устья Дуная в Севастопольскую бухту.
В 1851 году Бутаков в чине капитан-лейтенанта по ходатайству Корнилова направлен в Англию для наблюдения за постройкой парохода «Дунай» и приводит его в Чёрное море. Ему выпадает честь командовать первым винтовым судном — шхуной «Аргонавт».
Назревает война. Бутаков в феврале 1853 года сопровождает Корнилова в Константинополь в свите Меншикова. Война ещё не объявлена, а, возвратившись, Бутаков получает приказ Корнилова с основными положениями тактики военных пароходов в предстоящих схватках с неприятелем. «Пароходам, имеющим артиллерию, усугубить заботливость об усовершенствовании тревоги; особенно стараться усилить носовую и кормовую артиллерию... Пароходным командирам надлежит также иметь под руками всевозможные средства исправления повреждении в машине, в котлах, паровиках и трубах... Пароходные команды должны также обдумать меры, дабы всегда предупредить замешательство, могущее произойти от перебитого штуртроса, ибо руль на пароходе ещё важнее, чем на парусном судне, по неимению на пароходе правильной парусности, заменяющей иногда руль. Я надеюсь, что вы не затруднитесь в новом для всех деле атаки пароходом парусного судна или парохода же и сумеете согласить рыцарское стремление к близкому бою с преимуществами большекалиберных пушек... равно как и с необходимостью избегать всегда невыгодного для пароходов боя борт о борт, ибо пароходы слабы бортовыми орудиями и должны принимать все меры к сбережению машины от повреждений».
Войну с Турцией Бутаков встретил на мостике пароходо-фрегата «Владимир».
Корнилов 28 октября поднял свой флаг на «Владимире» и отправился крейсировать с эскадрой контр-адмирала Новосильского в поисках турецкого флота. Неприятеля не обнаружили, но «Владимир», распрощавшись с эскадрой, возвращаясь в Севастополь, внезапно вступает в бой с неприятелем. Не найдя противника у румелийских берегов, Корнилов направился на восток. На рассвете 4 ноября он приказал Новосильскому с эскадрой следовать на соединение с Нахимовым, а сам на пароходо-фрегате «Владимир» направился в Севастополь. Едва эскадра Новосильского скрылась за кормой в предрассветной мгле, как на корабле горнист заиграл сигнал тревоги. Адъютант Корнилова, лейтенант Железнов, запыхавшись, вбежал в каюту адмирала:
— Ваше превосходительство, на горизонте неприятельский пароход. Корнилов через минуту был наверху.
Командир «Владимира» капитан-лейтенант Бутаков передал подзорную трубу и доложил:
— По румбу норд-норд-вест открылся дым неприятельского парохода. Видимо, следует курсом норд. «Владимир» к бою изготавливается.
На верхней палубе матросы успели расчехлить все орудия, открывали ящики с зарядами, ядрами, бомбами, банили стволы, готовились заряжать пушки.
— Что намерены предпринять, Григорий Иванович? — спросил Корнилов, не отрываясь от трубы.
Из-за горизонта постепенно появлялись мачты, сильно дымившая труба парохода.
— Сблизиться и атаковать с ходу, по-черноморски, — лихо ответил командир «Владимира».
— Ну, коли по-черноморски, так с Богом. Разводите полные пары и приступайте к погоне. — Корнилов вернул трубу Бутакову и перешёл на левый борт.
Клубы дыма обволакивали надстройки, под напором встречного ветра убегали за корму и стелились по кильватерной струе пышным шлейфом.
Капитан турецкого парохода тоже заметил русских. Однако, судя по действиям, намерения его были, видимо, отличные от замысла командира «Владимира». Собственно, военный пароход «Перваз-Бахри», команда и капитан парохода Саид-Ал и прибыли из Египта, повелением египетского паши, по долгу союзников и единоверцев, верой и правдой они служили Оттоманской Порте, и султан охотно принимал ту помощь. Он ценил отвагу и выучку египтян и ставил их всегда в пример своим турецким адмиралам.