Вскоре на озере стало тесно. В 1693 году Петр ездил в Архангельск, ходил на яхте «Святой Петр» по Белому морю до Паноя. В первый же приезд, увидев настоящие океанские суда, юноша был восхищен. Он заложил в Соломбале верфь, чтобы строить торговые суда европейского типа и возить российские товары за море. В следующем году Петр совершил второй поход по Белому морю, в Архангельске спустил на воду строившийся на Соломбале корабль «Апостол Павел», на яхте «Святой Петр» ходил к Соловецкому монастырю и «оморячился» в шторм. По возвращении в Архангельск Петр занялся вооружением и снаряжением корабля «Апостол Павел». А после прибытия купленного в Голландии корабля «Святое Пророчество» принял его под команду и совершил плавание в Белом море до мыса Святой Нос в эскадре под флагом потешного адмирала Ромодановского.

В 1695 году Петр начал первый Азовский поход. Этим предприятием царь решал две задачи: выполнял обязательства, принятые Россией по борьбе с Турцией перед союзниками, и прокладывал кратчайший путь по рекам и южным морям к Европе. Начинающий полководец, человек горячий, увлекающийся, рассчитывал на лавры покорителя Азова. Но первая попытка взять крепость не увенчалась успехом. Несколько командующих войсками действовали несогласованно, недоставало опыта. Турки, пользуясь отсутствием достаточных морских сил у противника, свободно снабжали Азов всем необходимым по воде. С потерями русские войска отошли.

Неудача не заставила Петра опустить руки. В следующем году он объединил командование сухопутными войсками в руках воеводы Шеина, командовать создаваемым флотом назначил генерала и адмирала Франца Лефорта. По образцу закупленной за границей галеры начали строить свои. В 1695 году на верфи, основанной в селе Преображенском, сам Петр готовил детали 22 галер и 4 брандеров; суда собрали и спустили на воду в Воронеже, где основали новые верфи. В 1696 году, по прибытии в Воронеж, царь принял деятельное участие в постройке 2 галеасов. В звании капитана и командира галеры «Принципиум» он совершил плавание от Воронежа до устья Дона с флотилией под началом адмирала Лефорта, принимал участие и в осаде крепости Азова, взяв которую выходил на гребных судах в море и избрал место для гавани и порта Таганрога.

Успех второго Азовского похода был отмечен торжественным вступлением победителей в Москву. Но без флота, способного померяться силами с кораблями султана, попытки выйти в Азовское и Черное моря были обречены на неудачу.

Посему энергичный монарх, воспользовавшись победой, добился поддержки боярской Думой проекта создания регулярного флота. Так как казна опустела, для сооружения многочисленных кораблей и найма специалистов были созданы кумпанства, объединявшие дворян, купцов и монастыри. Каждому кумпанству за свой счет следовало построить и оснастить судно. Кораблестроение вела также казна. Десятки судов должны были составить Азовский флот, способный сразиться с турецким на Черном море.

Царь назначил Протасьева адмиралтейцем, ответственным за постройку флота. Однако дело двигалось с трудом. Не хватало специалистов. Да и сам царь чувствовал свою слабую подготовку как моряка и корабела. Он решил учиться морскому делу за границей самым серьезным образом. В 1697 году для изучения кораблестроения и морского дела Петр I отправился волонтером при Великом посольстве в Голландию. Работал он сначала в Саардаме на частной верфи, затем в Амстердаме на верфи Ост?Индской компании, где участвовал в постройке корабля от закладки до окончания и получил от мастера Поля Класса аттестат в знании корабельной архитектуры. В 1698 году, заметив, что голландские кораблестроители не обладают теоретическими сведениями и руководствуются одной практикой, Петр отправился в Англию и в Дептфорде изучал теорию кораблестроения. Будущий адмирал плавал на английском флоте до острова Уайт, присутствовал на устроенных в его честь морских маневрах, посещал музеи, арсеналы и другие интересовавшие его места, всюду впитывая новую для него информацию, необходимую для преобразования России.

Петр I следил также за ходом переговоров, которые вело посольство. Европейская политика не давала оснований рассчитывать, что Россия получит поддержку в борьбе против Турции за выход к южным морям. Тем не менее царь продолжал сооружение Азовского флота. По возвращении из заграничного путешествия Петр Михайлов, как царь себя называл, принял звание корабельного мастера. 19 ноября 1698 года он заложил в Воронеже 58?пушечный корабль. Но основная цель уже изменилась. Монарх обратил внимание на Балтийское море.

Через Балтику пролегали наиболее короткие пути к развитым европейским державам. Однако с начала XVII века пути эти контролировали шведы, располагавшие сильнейшим флотом. Чтобы их победить и вернуть потерянные по Столбовскому миру земли у Финского залива, требовалось иметь современную армию, флот и союзников. Союз удалось заключить с Данией и курфюрстом Саксонии Августом, который одновременно являлся и королем Польши. Датский флот и хорошо вымуштрованная саксонская армия должны были стать противовесом шведским вооруженным силам. Но Россия не полагалась только на союзников. С 1699 года, распустив ненадежное стрелецкое войско, царь приказал формировать регулярные солдатские и драгунские полки. К 1700 году войска были готовы. Однако войну на севере нельзя было начинать ранее, чем удастся подписать мирный договор с Турцией. Правительство султана не соглашалось с условиями, предложенными русскими дипломатами. Требовалась демонстрация силы. И такую демонстрацию провели русские моряки. Летом 1699 года Азовский флот вышел в море. Сам Петр командовал кораблем «Отворенные врата» и плавал в эскадре адмирала Ф.А. Головина из Таганрога в Керчь, сопровождая корабль «Крепость», на котором отправился в Константинополь посол Украинцев. Появление русской эскадры у Керчи и салют «Крепости» вблизи дворца султана произвели впечатление на турок, они подписали договор, прекративший боевые действия и оставлявший Азов в составе России.

Как только поступило известие о заключении перемирия с Турцией, пришли в движение войска, направлявшиеся для осады Нарвы. Петр намеревался начать отсюда выход на Балтийское море. После неудачной осады Петр не впал в отчаяние, а лишь удвоил усилия. Были приняты меры по обороне границ. Августу I предоставили субсидию, чтобы тот отвлекал шведского короля Карла XII, пока Россия готовилась к продолжению войны.

Царь не отказывался от своего увлечения. В 1701 году он провел три месяца в Воронеже, занимаясь приведением в исправность судов Азовского флота и организацией Воронежского адмиралтейства. Теперь появились помощники. Во время поездки за границу были наняты на русскую службу моряки и другие специалисты, в том числе вице?адмирал Корнелиус Крюйс и шаутбенахт (контр?адмирал) Рез, которые взялись за приведение в порядок администрации флота. Кораблестроением занимался адмиралтеец Ф.М. Апраксин, сменивший Протасьева. Высшее руководство морским ведомством оставалось за Ф.А. Головиным, одним из ближайших советников монарха.