Служба шла своим чередом. После ряда переводов в апреле 1864 года Степан Яковлевич наконец оказался на борту фрегата «Пересвет», а в августе того же года Высочайшим приказом по Морскому ведомству о чинах гражданских за № 492 молодому корабельному врачу присвоили чин титулярного советника.
И хотя служба на «Пересвете» складывалась удачно, в душе у молодого титулярного советника покоя не было. Всякий раз, уходя в плавание, Степан Яковлевич тревожился о своей слабой здоровьем и болезненно впечатлительной жене. Оставаясь одна, она всегда находила поводы для волнений, не спала ночами, мучительно кашляла. А потому чем дальше Гумилёв уходил от родного берега, тем чаше его мысли возвращались в Кронштадт.
26 августа 1865 года фрегат «Пересвет» прибыл на портсумский рейд, где встретился с русской броненосной эскадрой. Капитан отдал салюты нации адмиральскому флагу и получил ответ с флагманского корабля. Когда с формальностями было покончено, все офицеры получили приглашение на время стоянки стать почетными членами яхт-клуба «Виктория», которое те с удовольствием приняли. Но корабельным врачам повеселиться в те дни не довелось: на судне обнаружили тиф, тяжелую, быстро передающуюся болезнь, которая могла вызвать на корабле эпидемию. В Копенгагене Гумилёв отправил на берег пятерых заболевших матросов. Одного, Лаврентия Будилова, спасти не удалось.
2 сентября фрегат «Пересвет» снялся с якоря и взял курс к французскому порту Брест. Попутный ветер позволял судну развить скорость до десяти узлов, идя под всеми парусами. Однако ночью сгустился туман и ветер стих. Капитан приказал развести пары, и в шесть часов утра 4 сентября фрегат наконец кинул якорь в Брестском порту.
Меры, принятые Гумилёвым, позволили приостановить быстрое распространение инфекции, но тиф продолжал гулять по кораблю и косить людей. Врачи были вынуждены сдать в береговой госпиталь еще десять человек. Во фрегатском лазарете осталось трое выздоравливающих. Еще трое матросов лежали с простудной лихорадкой, а двое — с воспалением мочевого канала.
На третий день стоянки на корабль пришло уведомление от российского вице-консула в Портсуме Г. Бэкера о том, что гардемарин Кардо-Сысоев, которого они оставили на берегу в тяжелом состоянии, скончался. А вскоре пришло тревожное известие о распространяющейся в Средиземном море холере. На фрегат прибыл адмирал Гольсбор, начальник эскадры США в европейских водах, и поделился с Копытовым своими опасениями, предложив отложить выход в Средиземное море. Корабельные врачи Аркадий Облочинский и Степан Гумилёв занялись профилактическими мероприятиями. Корабль густо пересыпали хлоркой.
Правда, среди тревожных на корабль пришла и радостная весть. 13 сентября Высочайшим приказом по Морскому ведомству о чинах гражданских за № 494 С. Я. Гумилёва произвели в коллежские асессоры. Степан Яковлевич отметил это событие с друзьями и послал сообщение жене в Кронштадт. Время, проведенное в Бресте, медики использовали для укрепления здоровья членов команды. Капитан, довольный их работой, сообщал в рапорте в Санкт-Петербург 14 сентября: «…Вообще за все время плавания из Кронштадта до сих пор никогда не было и половины больных, бывших в Кронштадте, там на работу не выходило от 40 до 60 человек. Во время же плавания больных, со всеми легкими ушибами и нарывами, не было и двадцати». Правда, вынужденное бездействие кое для кого обернулось бедой. Матрос Николай Иванов, сильно выпивший во время увольнения, возвращаясь на корабль, упал с пристани и сильно ушибся. Осмотрев рану головы, корабельный врач обнаружил, что ушиб сопровождался переломом костей черепа. Пострадавшего пришлось госпитализировать.
После отправки новой партии тифозных больных в госпиталь фрегат полностью проветрили. И наконец тиф отступил.
24 сентября, когда «Пересвет» пришел на кадинский рейд, у форштевня, в нижней шкиперской каюте неожиданно обнаружили струю воды. Водолазы доложили капитану, что толстая медь на форштевне внизу оборвана. Для ремонта судно следовало поставить в док, но два имевшихся дока были слишком малы, а третий, большой, был занят новым испанским фрегатом, который предполагали ремонтировать до конца октября.
Капитан послал телеграммы в Мальту и Неаполь узнать: нельзя ли стать в док там? Оказалось, что в Неаполе свирепствует холера. Зато на Мальте холеры не оказалось, и Копытов принял решение идти туда, залатав пробоину.
9 октября после захода солнца «Пересвет» прибыл на Мальту, пройдя за пять с половиной дней 1102 мили. 12 октября его ввели в док и весь день устанавливали на подпоры. К утру 13 октября воду выкачали и приступили к ремонту. А корабельные врачи, воспользовавшись остановкой, отправили в госпиталь оставшихся больных.
Работа шла успешно, и уже 23 октября, в субботу вечером, фрегат вышел из дока и начал в понедельник погрузку пороха, снарядов, угля и провизии. 30 октября «Пересвет» снова вышел в открытое море и взял курс на Пирею. Команда была укомплектована и здорова. С самого начала ноября подули восточные ветры, и несколько дней судно качало на огромных волнах взбунтовавшееся море. 9 ноября «Пересвет» вошел в Пирейский порт, где и стал на одиннадцатидневный карантин: местные власти опасались холеры. Вынужденный отдых оказался кстати. Команда перетянула весь стоячий такелаж, законопатила палубы и, где было необходимо, наружный борт. В лазарете остались только больные сифилисом. Началось зимнее стояние у чужих берегов.
И лишь 5 февраля 1866 года, по распоряжению российского посланника, фрегат отправился к острову Санторино для оказания помощи местным жителям, обеспокоенным угрозой нового землетрясения. Капитан фрегата писал в донесении о разгулявшейся стихии: «Вулканическое действие на острове Санторине началось 18 января около одного из внутренних островов санторинского рейда, называемого Nea-Comeni, поднявшегося 160 лет назад вследствие бывшего землетрясения и теперь угрожающего исчезнуть под водою. В этот день глухой шум был слышен внутри островка, на другой день он увеличился и сделался настоящей канонадой. Море около места, называемого Vouleano, кипело и из него выходили белые пары с сильным запахом серы. S W часть острова получила разрыв от бухты, где прежде стояли суда, к противоположному берегу. На этой части острова, бывшей до сих пор сухою, образовались два маленьких озера пресной воды. В продолжение двух часов времени 20 января почва опускалась на 60 сантиметров. Море кругом было красноватого цвета, смешанное с сернисто-железистыми соединениями. Вследствие этого феномена население острова было в ужасе и просило о присылке парохода».