Сарычев определил точные координаты устья Колымы. Удастся ли на сей раз пройти дальше на восток? 24 июня суда вышли в океан. Но уже на следующий день ветер погнал льды. Они прижимали корабли к берегу, сужая до предела канал чистой воды. Пришлось остановиться на три дня. Продвинулись немного и снова вынуждены были бросить якорь.

С большим трудом добрались до мыса Баранов Камень, где стоял крест, поставленный, по-видимому, очень давно, возможно, ещё когда шли на своих кочах к Берингову проливу Семён Дежнёв и Федот Алексеев. Грустная картина открылась с высокого мыса: всё пространство на северо-востоке заполняли льды.

Вряд ли возможно дальнейшее продвижение, решили Биллингс и Сарычев.

Суда возвратились к Колымскому устью. Вторая попытка пройти на восток, предпринятая в июле, также не принесла успеха. Вернулись к мысу Баранов Камень. Здесь состоялось совещание офицеров экспедиции, на котором было принято решение «за невозможностью в виду... великих льдов следовать далее и за поздним временем возвратиться назад». Кто-то предложил пересечь Чукотку на собаках, но тотчас возник вопрос: чем кормить собак?

В последний день своего пребывания у Баранова Камня Сарычев произвёл археологические раскопки, первые в Арктике. Были найдены предметы быта древних поселенцев побережья Чукотского моря, в том числе оригинальный каменный треугольный нож.

Чукчи поведали о земле на Севере, до которой надо добираться по морским льдам. Сарычев первый сообщил о возможности обнаружения острова, впоследствии названного островом Врангеля.

Разделились на два отряда: сотник Иван Кобелев с чукчей Николаем Дауркиным отправились в Гижигу, все остальные — в Якутск. Из Якутска Биллингс послал несколько отрядов: штурман С. Бронников собрал первые сведения о нагорье, разделяющем реки Мая и Юдома бассейна Алдана. Геодезист сержант О. Худяков произвёл съёмку долины Колымы, а потом вместе с А. Гилевым на байдаре обследовал Курильские острова и от Камчатки проплыл к острову Кадьяк, близ Аляски; они открыли и описали несколько островов из Алеутской гряды.

Потом Гилев вернулся на Чукотку, обогнул на байдаре восточный берег полуострова до мыса Дежнёва. Выходя на берег, он описал его в западном направлении — до Колючинской, а осенью — до Чаунской губы в Восточно-Сибирском море. Геодезист Гилев нанёс на карту больше полутора тысяч вёрст Чукотского берега. Мыс Гилева курильского острова Парамушир напоминает об отважном мореплавателе.

В августе 1791 года, в то время, когда Гилев вёл съёмку побережья Чукотки, небольшой отряд Биллингса на оленях по заснеженной зимней тундре пересёк весь полуостров и провёл съёмку северного побережья Чукотки. В этом походе участвовал казак, которого называли «учёный чукча», — Тангитан, принявший русское имя Николая Дауркина. Имя его вошло в историю путешествий и открытий на северо-востоке России. Дауркину было уже около шестидесяти лет. Почти полвека назад якутский воевода и предводитель казачьего отряда Дмитрий Павлуцкий, первый исследователь внутреннего района Чукотки, взял на воспитание 10-летнего мальчика Тангитана, поселил его в Анадырском остроге, а потом перевёз в Якутск и в Тобольск. Мальчик изучил русский и якутский языки и был принят в казачий отряд толмачом (переводчиком). Вместе с казаками он плавал на байдарках по Анадырю, потом ушёл в тундру, год кочевал со своими сородичами, побывал на острове Святого Лаврентия и вернулся в Анадырский острог с группой чукчей, решивших принять русское подданство.

За самовольный уход из острога Тангитан был посажен под арест. Но он с толком использовал время предварительного заключения: написал докладную записку о Чукотке, сопроводив её картой. Она была сделана настолько точно и аккуратно, что ею пользовались как картографической основой по крайней мере 50 лет. Суд над Дауркиным состоялся в Якутске, он был оправдан и переведён в Якутск для совершенствования в картографическом мастерстве.