Россия становилась великой морской державой, перед географами возникли новые задачи. В 1803—1806 гг. два русских корабля «Надежда» и «Нева» под командованием И. Ф. Крузенштерна и Ю. Ф. Лисянского совершили первое в истории России кругосветное путешествие. Были открыты новые острова в Тихом и Ледовитом океанах, получены новые сведения о жизни народов Сахалина и Камчатки, составлены карты. Совершен отдельный переход от Гавайских островов до Аляски.
В 1821 г. во время кругосветного путешествия, совершенного под командованием Ф. Ф. Беллинсгаузена и М. П. Лазарева, было сделано величайшее географическое открытие XIX в. — открыта шестая часть света — Антарктида.
Русские моряки во главе с капитаном Головиным обследовали Курильские острова. Головин выпустил записки о загадочней Японии (моряки и командир побывали в японском плену). Экспедиции П. К. Пахтусова, Ф. П. Литке составили описание островов Северного Ледовитого океана, Ф. П. Врангеля, Ф. Ф. Матюшкина, О. Е. Коцебу — островов Тихого океана, северо-восточных берегов Азии. В 1845 г. было основано Русское географическое общество, которое сыграло большую роль, в проведении географических и научных исследований, в изучении территории России и других стран.
В 1848 г. Николай I снарядил специальную экспедицию во главе с капитаном Г. И. Невельским. Ему удалось, обойдя Сахалин с севера, доказать, что это остров, открыть новые территории, выйти в низовья Амура. Купец А. А. Баранов закрепил за Россией территории Тихоокеанского побережья Северной Америки, был первым правителем русских поселений в Америке. Он вел поиск полезных ископаемых, налаживал связи с местным населением.