Не останавливаясь в Амстердаме, Пётр отправился в Заандам, небольшой городок, славившийся множеством верфей и кораблестроительных мастерских. На другой день царь под именем Петра Михайлова записался на верфи Линста Рогге.
В Заандаме Пётр жил в деревянном домике на улице Кримп. После восьмидневного пребывания в Заандаме Пётр перебрался в Амстердам. Через бургомистра города Витзена он выхлопотал себе разрешение работать на верфях Ост-Индской компании.
Узнав о страсти русских гостей к кораблестроению, голландская сторона заложила на амстердамской верфи новый корабль (фрегат «Пётр и Павел»), над строительством которого трудились волонтёры, в том числе и Пётр Михайлов. 16 ноября корабль был успешно спущен на воду.
Одновременно, была развёрнута деятельность по найму иностранных специалистов для нужд армии и флота. Всего было нанято около 700 человек. Было закуплено и оружие.
Но не одним кораблестроением занимался Пётр в Голландии: он ездил с Витзеном и Лефортом в Утрехт для свидания с штатгальтером нидерландским Вильгельмом Оранским. Витзен водил Петра на китобойные суда, в госпитали, воспитательные дома, фабрики, мастерские. Пётр изучил механизм ветряной мельницы, посетил писчебумажную фабрику.
…
Четыре с половиной месяца Пётр провёл в Голландии. Но царь был недоволен своими наставниками-голландцами. В написанном им предисловии к Морскому регламенту, Пётр так объясняет причину своего недовольства:
«На Остъ-Индской верфи, вдавъ себя съ прочими волонтерами въ наученіе корабельной архитектуры, государь въ краткое время совершился въ томъ, что подобало доброму плотнику знать, и своими трудами и мастерствомъ новый корабль построилъ и на воду спустилъ. Потомъ просилъ тоя верфи баса Яна Поля, дабы училъ его пропорціи корабельной, который ему черезъ четыре дня показалъ. Но понеже въ Голландіи нѣтъ на сіе мастерство совершенства геометрическимъ образомъ, но точію некоторыя принципіи, прочее же съ долговременной практики, о чемъ и вышереченный басъ сказалъ, и что всего на чертежъ показать не умѣетъ, тогда дѣло ему стало противно, что такой дальній путь для сего воспріял, а желаемаго конца не достигъ. И по нѣсколькихъ дняхъ прилучилось быть его величеству на загородномъ дворѣ купца Яна Тессинга въ компаніи, гдѣ сидѣл гораздо невеселъ ради вышеописанной причины, но когда между разговоровъ спрошенъ былъ: для чего такъ печаленъ, тогда оную причину объявилъ. Въ той компаніи былъ одинъ англичанинъ, который, слыша сіе, сказалъ, что у нихъ, въ Англіи, сія архитектура такъ въ совершенствѣ, какъ и другія, и что краткимъ временемъ научиться можно. Сіе слово его величество зѣло обрадовало, по которому немедленно въ Англію поѣхал и тамъ черезъ четыре мѣсяца оную науку окончилъ».
По личному приглашению английского короля Вильгельма III, который одновременно являлся правителем Голландии, Пётр в начале 1698 года посетил Англию.
В Англии Пётр пробыл около трёх месяцев, сначала в Лондоне, а потом, главным образом, в Дептфорде, где на королевской верфи под руководством известного английского кораблестроителя и политика Энтони Дина (старшего) пополнил своё кораблестроительное образование.
В Англии он вёл тот же образ жизни, что и в Голландии. В Лондоне, Портсмуте, Вуличе осматривал арсеналы, доки, мастерские, музеи, кабинеты редкостей, часто ездил на военные корабли английского флота, детально рассматривал их устройство. Раза два Пётр заходил в англиканскую церковь, был на заседании парламента. Пётр I посетил Гринвичскую обсерваторию, Монетный двор, Английское королевское общество, Оксфордский университет. Царь изучил технологию изготовления часов. Считается, что он встречался с Ньютоном.
Путь Петра лежал через Лейпциг, Дрезден и Прагу в столицу Австрии Вену. По дороге пришли известия о намерении Австрии и Венеции заключить с Османской империей мирный договор. Долгие переговоры в Вене не дали результата — Австрия отказывалась включать в требования договора передачу Керчи России и предлагала согласиться на сохранение уже завоёванных территорий. Однако это перечёркивало усилия по обеспечению выхода к Чёрному морю.
14 июля 1698 года состоялась прощальная встреча Петра I с императором Священной римской империи (правителем Австрии) Леопольдом I. Посольство намеревалось выехать в Венецию, но неожиданно из Москвы пришли известия о бунте стрельцов и поездка была отменена.
Для продолжения переговоров в Вене был оставлен П. Б. Возницын. На Карловицком конгрессе он должен был отстаивать интересы России. Однако из-за дипломатических просчётов русскому послу удалось добиться лишь заключения двухгодичного перемирия с Османской империей.
По дороге в Москву царь узнал о подавлении бунта. 31 июля в Раве Пётр I встретился с королём Речи Посполитой Августом II. Общение двух монархов, бывших ровесниками, продолжалось в течение трёх дней. В результате возникла личная дружба и наметилось создание союза против Швеции. Окончательно тайный договор с саксонским курфюрстом и польским королём был заключён 1 ноября 1699 года. По нему Август должен был начать войну против Швеции вторжением в Ливонию. Назревал конфликт между Россией и Швецией, который вылился в Северную войну 1700–1721 годов.
25 августа 1698 года Пётр I прибыл в Москву.
В статье «Великое посольство» кроется множество важной информации, проливающей свет на тёмные страницы истории. Каждый, кто вдумчиво вчитался в эту статью, не мог не заметить, что речь в ней идёт о двух разных Петрах. Один из них заранее спланировал поездку, вёл все важные переговоры, посещал и осматривал различные места. Другой — был при посольстве какое-то время, а потом отбился, самостоятельно отправившись учиться корабельному делу. Именно он оставил воспоминания, в которых, между прочим, упомянул, как совершенно случайно оказался в Англии на ЧЕТЫРЕ месяца (против трёх месяцев пребывания там посольства). Одному человеку осуществить всё вышеизложенное было бы физически невозможно.
Приведённые факты говорят в пользу версии подмены царя. Более того, они же (вместе с другими фактами из биографии Петра) позволяют выдвинуть предположение о происхождении лже Петра из московских голландцев. Но вместе с тем, эти факты чётко говорят, что во время поездки царя подменить не могли. Наоборот, многие европейцы смогли воочию лицезреть Московского царя. Несомненно, что именно Пётр возглавлял посольство. Только вот Головин похоже сумел убедить Петра не афишировать того, что он царь. Тем не менее, сам факт нахождения в посольстве царя скрыть было невозможно. Поэтому, когда была осуществлена подмена, пришлось сочинить историю про то, что настоящий царь якобы путешествовал под видом простого урядника.