航行中的標本采集

起航沒多久，他就感到痛苦不堪了。當小獵犬號在比斯開灣（Bay of Biscay）那臭名昭著的洶涌海浪中顛簸時，查爾斯吐光了他吃的所有東西。他蜷縮在吊床里，開始懷疑這次航行是一個巨大的錯誤。他翻出洪堡的書以尋求一點鼓勵，期待著再次踏上陸地的那一刻。

經過10天的折磨，這艘船抵達了加那利群島的特內里費島（Tenerife）。查爾斯終于看到了洪堡所描寫的那座大山，但他的興奮是短暫的。小獵犬號被要求隔離，因為當地政府害怕水手傳播在英國爆發的霍亂。但菲茨羅伊并不打算等待，他命令任何人不得上岸，艦船隨即起航開往佛得角群島（Cape Verde Islands）的圣地亞哥。

圣地亞哥將查爾斯從暈船的痛苦和絕望中解救出來。雖然風景變成了火山，但鳥類、棕櫚樹和巨大的猴面包樹還是給查爾斯留下了深刻的印象。他還對一片在海平面以上約9米處發現的貝殼和珊瑚產生了興趣。回想起前不久剛接受的塞奇威克的培訓以及閱讀過的萊爾的書，查爾斯開始思考：是海平面下降了還是島嶼上升了？未來幾年里，他一直在思考這個問題。

幾周后，艦船再次出發，準備穿越邊境前往巴西。當他們穿越赤道時，暈船的惡心又回來了，再加上酷熱難耐，查爾斯只能躺在自己的船艙里，感覺自己好像“在溫暖融化的黃油里被燉煮著”。

穿越大西洋的時候，他不斷地干嘔。艦船剛剛抵達巴西沿岸的巴伊亞州（Bahia），他就急切地下了船。查爾斯趕往森林，森林沒有讓他失望。鮮花、水果和昆蟲的色彩，樹木植株的氣味，以及所有動物聲響的合奏，一下子充斥了他所有的感官。他寫信給亨斯洛：“我以前只是欽佩洪堡，現在則幾乎是崇拜他。唯有他，才能說清楚進入熱帶地區時心中所產生的感受。”查爾斯開始收集他能收集到的一切。

在巴伊亞州待了幾周后，小獵犬號繼續航行并抵達里約熱內盧，查爾斯再次下船外出探險。這已成了這次航行的基本模式。小獵犬號從一個港口航行到另一個港口，船員們進行航行調查和地圖繪制，而查爾斯則前往內陸進行標本采集工作。菲茨羅伊船長全情投入他自己的工作，這也為查爾斯的考察之旅留出了很多時間。

在船上，同樣有一個基本的日常安排。查爾斯在給姐姐的信中解釋道：

我們早上8點吃早餐。在這里，永遠不變的格言是，拋開所有的禮節，不用等待任何人，一吃完飯就立刻走開。在海上，每當風平浪靜時，我就研究海洋動物，這在大海中數不勝數。而當波濤洶涌時，我不是暈船了就是設法閱讀一些航海游記。下午1點我們吃午餐。你們這些只在岸上行走的人，對于船上生活的想象完全是錯誤的，我們從未（也不會）吃咸肉。下午5點是我們的下午茶時間。

在整個航行過程中，查爾斯的同船伙伴們所吃到的肉中，有相當一部分是查爾斯設法弄來的。受益于他少年時在森林中的經歷，查爾斯是一位好獵手，他的這項技能使他在小獵犬號的船員中享有崇高的地位。

查爾斯還在艦船靠岸時，找到了一艘可以幫他運送標本回英國的船只。航程開始8個月后，他將收集的第一箱標本寄給了亨斯洛，以獲得妥善的保管。