在1835年10月20日，“贝格尔”号从加拉帕戈斯群岛向西进行了一次长达3200千米的航程。这次航行一帆风顺，还得归功于晴好的天气。“贝格尔”号于11月15日驶抵塔希提岛，在马塔凡湾停泊下来。像从前的旅行家一样，达尔文对这片低地也十分欣赏。由于这个低地的珊瑚礁挡住了海浪的冲袭，因此这里可以做停泊用的港湾。
第二天，“贝格尔”号上迎来了一些新的面孔——做买卖的当地人。早饭后，达尔文到了近处的一座高山上游览，从这里他可以清晰地看到爱米奥岛，它被邻近的一个暗礁包围着。
又过了一天，他们就驶往新西兰了。
驶往新西兰需要经过太平洋，这花了他们许多的时间，直到12月19日他们才隐约看见了新西兰。次日船便驶进了群岛湾。
达尔文第二天又出发了。途中有许多的树林，而小河流又隔断了道路，因此，这次计划进行得很不顺利。在这个岛上，达尔文发现了许多建筑的遗迹，这些建筑与现代坚固的建筑结构有着明显的差异。
12月23日，达尔文乘坐一条小船做了一次短途旅行。这次旅行是在英国领事布希贝和一位新西兰领袖的陪同下进行的。
这里有火山土壤，土地很肥沃，蕨类植物长得很旺盛。在这片林子里，达尔文观看了那些高大的贝壳杉松。这种树干高达七八米，上下一样粗。新西兰的树林根本无法通行，林中有许多英国人和法国人运来的植物，但是很少见到小鸟。
达尔文是在纳希亚村度过圣诞节的。翌日，达尔文同谢利万和布希贝一起乘坐小船欣赏了周围的美丽景色。后来他们三人还访问了其他几个村子，观看了当地一个酋长女儿的葬礼，研究了这儿的石灰层之后，又返回到“贝格尔”号上。12月30日，“贝格尔”号离开群岛，向悉尼方向驶去。
1836年1月12日，“贝格尔”号抵达澳大利亚，在悉尼海湾抛了锚。当天晚上达尔文在这个城市散步后，感到非常高兴。在几十年中，这里真的兴起了一座崭新的城市，市内有许多宽大的正规街道，还有许多两三层楼高的石屋和商店。像在任何地方一样，在这里达尔文也组织了一次到内地去的旅行的活动。他雇了一名向导和两匹马，到一个叫做巴瑟斯特的村镇去，这个村镇距离城市大约有120海里，在此之前这里却是一个大畜牧区的中心。
达尔文沿着一条非常漂亮的石子路，径直往前走，这条路是靠那些放逐到澳大利亚的苦役犯的强迫劳动修筑起来的。它周围的风景很单调，只有一个稀疏的树林和一片细弱而泛白的绿草。因为这里树叶的侧面都是垂直地向太阳长着，所以没有荫凉。傍晚时分，达尔文遇到了二十多个澳大利亚当地人，他们都很善良，并向达尔文展示了他们极其精湛的投掷镖枪的技艺。澳大利亚土著人无论是文化水平还是聪敏程度都要比火地人高一些，但是他们过的是一种漂泊不定的生活方式，他们既不种地，也不盖房，亦不牧羊。酒类的输入、欧洲人带来的各种疾病在当地人中间的传播，以及对当地人所食用的野生动物的捕杀，都使得殖民地的土著人数迅速减少。其中某些病如麻疹，对他们的危害特别大。达尔文在《考察日记》中激愤地写道：“只要欧洲人一到那里，死亡就无不立即摧残着当地的居民。”
1月17日，达尔文渡过尼比翁河，不久就到达了蓝山山脚，蓝山是超出海滨低地的砂岩高地。从高地往下看，下面是一片十分广阔的森林，风景相当地美丽。从树林右边突然展现出的深达四百多米的那个大山谷，是这里最漂亮的地方，山谷的悬崖峭壁完全是笔直地挺立着。在这里，悬崖峭壁的底部土地上长满了茂密的树木。
达尔文离开了高地，穿过芒特·维克托里亚通道，来到了一个树木更加稀少、绿草更为茂密的地方后，在边区的一个养羊场停了下来。他想在这里捕捉袋鼠，但没有捉到，而只是弄到了一只小家鼠；他观看了一些白鹦鹉和其他一些鸟，使他感到满意的是，他有幸看到了一些一会儿在水面上嬉戏，一会儿又潜入水中的鸭嘴兽。
达尔文在《航行日记》中写道：“一个什么宗教都不信仰的人，可能会感叹地说：在这里肯定有两种不同的创造者在工作；但是他们的工作对象是相同的，他们在每一场合下的目标都完全达到了。”除了澳大利亚的哺乳动物群不同于世界上其他地方的动物群以外，他还发现了一个例外的情况：他在自己的脚下看到了一个圆锥形的深坑，这是蚁狮设下的典型的陷坑。他观察了蚁狮幼虫捕捉苍蝇和蚂蚁的情况，蚁狮幼虫从陷坑的深处射出一股股沙子，迫使那些吃力地顺着沙粒流动的坑壁向外爬的昆虫流到自己跟前并成为自己的猎物。不过这种陷坑要比欧洲蚁狮通常的陷坑小一半，可能是供当地特有的那种蚁狮用的。
1月20日，达尔文的考察工作还在进行着。这一天天气非常闷热，从沙漠里刮来的风吹得尘土飞扬。他到达了旅行的目的地——巴瑟斯特。当时很干旱，草地变成了褐色，河流完全干涸，很多幼小的果树和葡萄树都已旱死。不过，达尔文在返回的路上没有发现什么特别的东西。
1月30日，“贝格尔”号驶向塔斯马尼亚，于2月3日到达那里。塔斯马尼亚的当地人曾经对英国人进行过拼命的抵抗，这时已经被征服了。他们被迫迁移到了一个孤岛上，然而在那里，他们很快地灭绝了。
达尔文在塔斯马尼亚停留了十天，在此期间他经常出去游览，主要从事地质学的研究。他在自己的笔记中提到，他曾在这里登上了一座不高的惠灵顿山，山上长满了茂密美丽的植物，要穿过这些植物是极其困难的。令达尔文感到惊讶的是，除了高大的桉树外，还有长得非常茂密的像树一样的蕨类植物。
3月6日，“贝格尔”号驶抵澳大利亚最西南角的乔治亚湾。
在这里，“贝格尔”号只停留了八天，达尔文认为，在旅行期间他从来没有这样无聊过。因为这里的植物单调而且贫乏，任何有意义的观察都没有，使得达尔文不想再到附近去考察。唯有当地人举行的那种粗鲁的却并非寻常的“柯罗别利”舞会，还使达尔文感到有某种民族文化习俗的趣味。之后，“贝格尔”号离开澳大利亚，继续航行。
4月3日，达尔文和费茨罗伊来到了马来亚人的一个村子，这个村子坐落在一个岛屿的一角。他们在那里观看了一种在死人墓上跳“木勺舞”的仪式，这是在望月时举行的一种半崇拜偶像的仪式。
三天之后，达尔文同费茨罗伊访问了紧靠礁湖入口处的一个岛屿。在这里，他们观看了居民们是怎样坐着两只小船捕捉海龟的。猛烈的海水激浪在迎风的岸边碰得粉碎，这种情景使得达尔文十分惊讶。达尔文在日记中非常激动地谈论这一印象时，他用那些富于表情的话写道：“……我很难解释，为什么这些珊瑚岛的外侧海岸的景象总是使我感到极其伟大。在这类似壁垒的岸边，在这绿色的灌木丛和高大的椰子树的边缘，在那大片紧实的、到处都散布着巨大碎块的死珊瑚岩上，最后还有在那从四面八方袭击的波涛汹涌的巨浪中，包含有多少纯洁的未被人涉足的地方。大洋把自己的波浪抛送到宽阔的珊瑚礁之外，它好像是一个不可战胜的、强大无比的敌人似的；可是眼前可以看到，人类仍旧可以用一种方法去抵挡它，甚至去进攻它。虽然这种方法初看起来好像是软弱无力而又不中用似的。大洋并不宽恕珊瑚岩，因为这些散布在珊瑚礁上面、而且堆积在这条生长着高大椰子树的海岸上的巨大碎块，清楚地显示了波浪的威力。海洋从来没有过一段安静的时间。在广大的海洋表面上，永远吹拂着同一方向的风；这种微弱却不停的信风所引起的巨大海浪，能够产生出一种十分强大的波涛，其力量几乎等于温带地区的一阵大风暴所发生的力量，而且这种波涛还在永不停息地咆哮着。在看到这些波涛时，你会不得不相信：假定一个岛是由最坚硬的岩石构成的，比如说是由斑岩、花岗岩或者石英石构成的，那它终究也要被这种难以抵抗的力量所征服和毁灭的。可是这些低矮而微小的珊瑚小岛却依然站在那里，而且成为斗争中的胜利者，因为出现了另外一种对抗的力量，在斗争中帮助了它们。一些有机体的力量从波涛汹涌、泡沫飞溅的波浪里，不断地分离出碳酸钙的原子来，而这种原子又逐渐地结合成一种对称的结构。让飓风把它们撕裂成千万块碎片好了，因为如果同无数个建筑师夜以继日、成年累月所积累的劳动总量比较起来，这又有什么意义呢？我们从而看到，一个水螅虫的柔软而有黏液的身体，依靠生命规律的作用，正在战胜大洋波涛的巨大的机械力量，而这种力量，既不是人的技能，也不是自然界任何无生命的创造力所能制服得了的。”
次日，达尔文访问了西岛。在西岛的干燥的陆地上，到处都可以看到一种以椰子为食的陆地椰蟹。达尔文根据当地一位居民的话，对蟹如何吃食椰子的情况作了记录。他还观察了两种蓝绿色的鱼经常咬破珊瑚并以吃珊瑚为生的情况，以及许多生活在珊瑚礁中的无脊椎动物。
4月12日，“贝格尔”号离开了礁湖。在这一天的笔记中，有一部分是达尔文关于珊瑚礁和环形珊瑚岛起源的著名理论的初稿。
达尔文这样写道：“我很高兴我们访问了这些岛屿：这些形成物无疑是自然界最稀有的现象。这并不是一下子就能够使我们的肉眼感到惊讶的奇迹，而是在经过了一定的思考之后才使我们为之惊讶的奇迹。
“当旅行家们告诉我们某些古迹的伟大结构和庞大体积时，我们感到非常惊奇，但是即使是最大的古迹，如果同这里的由各种最小的动物尸体堆积起来的物质相比的话，它们也是微不足道的。在这些面积广大的岛屿上，每一个原子组成部分，不管是从哪里弄来的，是最小的微粒还是巨大的岩石碎块，都有曾经遭受过有机物方面侵蚀作用的痕迹。费茨罗伊舰长在离海岸1海里远的地方，用2133.6米长的一根绳索，测量了海的深度，但没有测到底。因此，我们应当把这个岛看做是一座陡峭的高山的顶峰。至于珊瑚虫工作的结果延伸到何种深度或厚度，这是根本无法知道的。
“有一种意见认为，制造岩礁的水螅虫是随着岛的基底在火山力量的作用下，经过一定的时间逐渐下沉的、不断向上加高自己的建筑物。如果认为这种意见是正确的话，那就可以认为，珊瑚石灰石一定有很大的厚度。
“在太平洋里，我们看到一些为珊瑚礁所包围的岛屿，而许多海峡和静水区把这些珊瑚礁同海岸远远隔开。各种各样的原因都可能阻碍那些最能在这种条件下发生作用的珊瑚岩的增长。因此，如果我们设想：这样的岛屿经过很长时期之后，要像南美大陆那样，向相反的方向下沉若干米的话，那么珊瑚将从周围珊瑚礁的底部继续向上生长起来。将来中间的陆地将被海水所淹没。而珊瑚则将完成它那围墙式的建筑。那时我们是不是将会得到一个环形的珊瑚岛呢？从这个观点来看，我们应当把环形珊瑚岛看做是由无数的建筑师建筑起来的一座纪念碑，它标明从前的陆地是在什么地方被淹没在海洋深处的。”