В ночь на 5 сентября 1841 г. Илья Вознесенский стоял над могилой Аши. Давно свезены на корабль упакованные, препарированные предметы животного и растительного царства, костюмы и оружие из русских владений в Калифорнии. Когда утром 5 сентября Вознесенский с Филаретом поднялись на борт «Елены», к бригу причалила последняя лодка с Ротчевым — комендантом бывшей колонии Росс. Он молча поднялся на палубу, сняв фуражку, долго смотрел на покинутое селение, пока, выбрав якоря, бриг уходил в открытый океан, взяв курс на Ново-Архангельск. Вряд ли мог последний правитель колонии Росс предвидеть будущее этого края, где через семь лет колонизаторы уничтожат коренное индейское население, с которым россияне всегда старались жить и жили в дружбе и мире.
…Свершилось! — воскликнул Федор Федорович Брандт и с письмом Вознесенского поспешил к Триниусу, где его ждал не меньший сюрприз. В Музейный флигель прибыли первые две посылки от Вознесенского. Богатейшие собрания стали поступать регулярно. Теперь конференция настаивала на подробном освещении деятельности Ильи Гавриловича. Четыре музея — Зоологический, Ботанический, Минералогический и Этнографический — каждый раз с нетерпением ожидали новых поступлений с Американского континента.
А Вознесенский, покинув колонию Росс, в начале 1842 г. вновь отправился на компанейском судне в Калифорнию, но теперь уже в ее южную часть. С лета 1842 по весну 1845 г. Вознесенский снова на севере, где проводил исследования и сбор материалов на острове Кадьяк и в Кенайском заливе, делал зарисовки и приобретал различные предметы у алеутов, тлинкитов и атапасков. По его настоянию многие деятели компании, в том числе и главный правитель российских колоний в Америке А. К. Этолин, помогали приобретать коллекции для Академии, посылали ей в дар свои собственные собрания.
В 1843 г. конференция, учитывая, что Вознесенский добился поразительных результатов, продлила срок пребывания его в командировке, дабы дать возможность ему посетить Камчатку и Курильские острова. Затем этот срок продлевался еще дважды. С 16 мая 1845 г. по 30 сентября 1848 г. Илья Гаврилович Вознесенский ведет работу в крайних северо-восточных районах России, и отовсюду через Петропавловский порт морем, через Охотск сушей в музеи Академии идут посылки с зоологическими, ботаническими, этнографическими и минералогическими коллекциями.
Для конференции стало уже привычным слушать отчеты академика Брандта о новых научных делах и подвигах Вознесенского. Вот почему заявление Федора Федоровича 9 июня 1848 г. на заседании конференции о том, что более года от Вознесенского нет известий, всех серьезно встревожило. Некоторые поговаривали о необходимости начать розыски, другие же даже вели речь о некрологе. Решили повременить. 11 августа Брандт сообщил, что получено письмо от 17 ноября 1847 г. и исследователь думает в 1848 г. вернуться в Санкт-Петербург.
Между прочим, в письме не было ни слова о том, что, отметив свое тридцатилетие на берегу Охотского моря, Илья Гаврилович стал чувствовать недомогание, постоянную боль в груди — следствие длительных простуд, вынужденного купания в холодном океане, когда его спасли алеуты, огромного перенапряжения физического и нервного.
В личном письме Брандту от 12 июля 1848 г. Илья Гаврилович сообщает, что врачи, боясь за состояние его здоровья, не рекомендуют возвращаться в Петербург через Охотск и далее сухим путем, так как поврежденные легкие могут не выдержать нездорового климата и длительной езды на лошадях. Оставался один путь — перебраться на остров Ситху и, воспользовавшись кораблем компании, вернуться на родину.
30 сентября 1848 г. Илья Гаврилович Вознесенский на корабле «Атха» покинул Ситху и, совершив кругосветное путешествие, 22 июля 1849 г. прибыл в Кронштадт.
Десять лет Илья Гаврилович Вознесенский не был на родине. Из них девять он выполнял задания Академии по сбору «естественных и искусственных произведений» природы и людей в Северо-Западной Америке, на Камчатке, Курилах и прилегающих районах крайнего северо-востока России.
Благодаря его упорству и старанию музеи Академии обогатились редкими собраниями, которые и по сей день служат науке. Им было собрано и доставлено в Зоологический музей около 6 тысяч экспонатов, в Ботанический — свыше 7 тысяч, Минералогический — почти тысяча, Этнографический — свыше тысячи.
Все коллекции были превосходно препарированы, законсервированы и упакованы, что позволило современникам считать их лучшими собраниями музеев.