По прибытии в 1697 году в Голландию, Петр, желая вполне изучить кораблестроение, поступил плотником на одну из верфей маленького городка Саардама, но, обеспокоенный назойливым любопытством жителей, царь через десять дней переехал в Амстердам, где к трудился четыре с половиною месяца, изучая все технические подробности дела. Но так как в Голландии при строении судов руководствовались только практикою, то такое одностороннее отношение к делу не могло удовлетворить любознательности гениального Петра, и для изучения теоретических оснований науки кораблестроения он отправился в Англию. В продолжение своего пребывания в этих двух главнейших морских державах того времени, Петр, принимаемый с полным радушием обоими правительствами, обращал особенное внимание на все имеющее отношение к морскому делу. При всеобъемлющем светлом его уме, его необычайной любознательности, способности быстро усваивать всякие новые сведения и глубоко проникать в сущность предметов, не упуская ни одной важной подробности, плодом пребывания Петра в Голландии и Англии было самое полное, всестороннее изучение всех отраслей морской науки как в теоретическом, так и в практическом отношениях. По возвращении в Россию Петр мог составить чертеж судна, руководствовать в адмиралтействе каждого мастерового в мельчайших подробностях его работы, вооружить судно и управиться с ним в море при самых затруднительных обстоятельствах. Все эти сведения, в продолжение неустанно трудовой жизни великого моряка, ему многие тысячи раз приходилось прикладывать к практике и возбуждать общее удивление моряков глубиною и отчетливостью его знаний. Предполагаемое путешествие в Венецию, для изучения галерного дела, не могло осуществиться, по случаю вспыхнувшего в Москве Стрелецкого восстания, заставившего Петра немедленно возвратиться в отечество.
Одним из полезнейших следствий заграничного путешествия Петра было также приглашение в русскую службу многих сведущих иностранцев, добросовестная служба которых принесла огромную пользу нашему юному флоту. Замечательнейшими из этих достойных личностей были: голландец вице–адмирал Крюйс и англичане – корабельные мастера Ден и Най, строитель каналов и доков Перри и профессор морских наук Фарварсон.
В отсутствии царя, продолжавшемся около полутора года, судостроение на Воронеже деятельно продолжалось, но, по торопливости, дурному качеству употребленных материалов, а главное, по неимению знающих распорядителей, мастеров и опытных рабочих, многие суда оказались до того дурными, что их невозможно было послать в море. Огорчение, ислытанное Петром при такой неудаче, только усилило его энергию. Немедленно приступил он к исправлению неудавшихся судов и к строению новых по лучшим чертежам, привезенным из–за границы. Хорошие же суда, готовые к плаванию, весною 1699 года были спущены из Воронежа к Азову и выведены в море под флагом адмирала Ф. А. Головина, заместившего умершего Лефорта. На эскадре, состоявшей из десяти кораблей, имеющих от 62 до 22 пушек, двух галер, двух мелких судов и четырех парусных лодок, находился и сам Петр, желавший, появлением русских военных судов в Азовском море, убедить Турцию в существовании русских морских сил и тем принудить ее к скорейшему заключению прочного мира.
Чтобы внушить Турции более высокое мнение о силе России, Петр отправил в Константинополь думного дьяка Украинцова морем на 46–пушечном корабле Крепость, конвоируя посла своего всем флотом до Керчи. Корабль Крепость под командою капитана Памбурга, перейдя благополучно Черное море, пришел в Константинополь и там своим появлением произвел сильное впечатление на все население столицы, не исключая правительственных лиц и даже самого султана. Для приобретения морской практики, а также и в видах угрозы, необходимой для успешности мирных переговоров, Петр весною 1700 года спешил вновь вывести свой флот в море. Адмиралтейцем, вместо Протасьева, назначен был родственник Петра, любимый и деятельный его сотрудник по морским делам Федор Матвеевич Апраксин, которому, кроме кораблестроения, поручено было еще заведывание корабельными лесами.