Однако эти предположения Невельского, как мы теперь знаем, не имеют под собой основания, ибо не существует единого хребта, следующего от верховьев реки Уды к Корее, как не существует и того поворота Станового хребта, о котором он писал.
Гораздо существеннее было другое. Оно заключалось в том, что китайское правительство ни в какой мере не осуществляло своего суверенитета над территориями к востоку от Амура и Уссури. Оно не имело здесь своей администрации, городов и войск, не имело флота, наконец не собирало дани, которой ему не платили местные тунгусские племена; оно фактически не считало Приморье и Приамурье китайскими, и это было самое важное. Больше того по словам маньчжуров, посещавших нижнее Приамурье для торговли с гиляками, им даже запрещалось ездить на левобережье и в низовья Амура и, если они это делали, то делали тайно, нарушая этим прямое запрещение своего правительства. В этом факте заключалось гораздо больше оснований, чем те, который искал Невельской для решения пограничного вопроса.
Второй поставленный им вопрос — морской — преследовал цель отыскания удобных защищенных гаваней на побережье Татарского пролива, которые были бы связаны удобными внутренними путями с Амуром и Уссури. Такие гавани и пути и были обнаружены, описаны и положены на карту.
Невельской вменял в обязанность своим сотрудникам обращаться с местными жителями дружелюбно, он требовал не вмешиваться в их жизнь, обычаи и верования и, знакомя их с русской культурой, отнюдь не навязывать силой чуждые им обычаи. Этим было достигнуто установление самых дружеских отношений; население нижнего Амура действительно видело в русских своих защитников, и потому Н. Н. Муравьев, спускаясь в 1854 году с первым сплавом вниз по Амуру, с удивлением отмечал, что ниже устья Сунгари он и его спутники попали в страну, как бы давным-давно принадлежавшую России. Приём, оказанный ему, был весьма дружественным, в то время как выше Сунгари, куда не распространял свою деятельность Невельской, население, завидя шедшие сплавом суда, разбегалось. Дружелюбие народов Приамурья было результатом внимательного и человечного отношения к ним Невельского и его сотрудников, которые привили этим народам первые навыки к земледелию, лечили их и обучали детей грамоте.
Жизнь на песчаной кошке в заливе Счастья, который был открыт Невельским во время плавания в 1849 году, была нелегка: не было достаточного количества свежих продуктов, не было теплой одежды и обуви. Дома, построенные из сырого леса, при постоянных, насыщенных влагой, туманах летом и зимой и большом количестве летних осадков во время муссонных дождей, были сырыми. Вдобавок, не было стекол, окна были закрыты миткалем, зимой из-за этого в домах было очень холодно. Люди от стужи, недоедания и тяжелых изнурительных поездок по неизвестному бездорожному краю болели зимой цынгой.
Российско-Американская компания, задетая успехами Невельского на Амуре, охарактеризованном её работниками в самых чёрных красках, как бесполезной для России реке, готова была придраться к любому случаю, чтобы недодать, недослать, одним словом, насолить «противнику». Так, в 1852 году, считая, что суммы, отпущенные правлению компании для снабжения Амурской экспедиции, уже израсходованы, она отдала распоряжение начальнику своей Аянской фактории и порта А. Ф. Кашеварову не снабжать продовольствием Амурскую экспедицию свыше отпущенных сумм. Поэтому, того не ожидая, Невельской получил такое количество продуктов, которое обрекало его людей на медленную голодную смерть. Невельской жалуется, требует внимания к своим нуждам, указывает справедливо, что в результате всех этих недоразумений страдать будут не только люди, но и дело; однако он вместе с тем великолепно сознает, что его письма — глас вопиющего в пустыне, что помощи ждать неоткуда. В результате от голода и недоедания гибнет несколько человек из числа команды, умирает Новорожденная дочь Г. И. Невельского. Мучилась и страдала его жена, которая делила с ним все тяготы и неудобства походной жизни и прожила в течение всего срока работы Амурской экспедиции на Петровской кошке и Николаевском посту.
Даже перед лицом надвигающейся катасторфы Невельской не покидает своего поста. Он пишет Муравьёву в сознании безысходности положения полное трагизма письмо: "Когда же мне, и моим благородным сотрудникам, полным самоотверженного сознания своего долга перед Родиной, дадут, наконец, средства для достижения великой государственной цели, которую все мы преследуем, не страшась ни ответственности, ни опасности, ни лишений? Мы верим все, что наступит такая минута, и в надежде на нее с твердостью духа переносим все трудности и опасности, но всему есть предел, переступать который не следует". Даже в таких тяжелых условиях он посылает исследовать Северный Сахалин, учреждает посты в заливе Де-Кастри, в заливе Уанды и других местах; посылает лейтенанта Н. К. Бошняка для изучения побережья Татарского пролива, в результате чего последнему удается изучить и впервые нанести на карту залив — Гавань императора Николая I (теперь Советская Гавань), одну из крупнейших и удобнейших для стоянки судов гаваней мира.
Жалобы Невельского в Петербург наконец помогли; там поняли, что губить людей из-за личных счетов, возникающих в значительной степени вследствие недоговоренности в переписке, которая велась почти на расстоянии 10 000 км, нельзя. Российско-Американская компания получила полностью возмещение всех своих убытков и дополнительно еще 100 000 рублей на расходы по снабжению Невельского. Одновременно правление Компании сообщило ему, что в навигацию 1852 года экспедиции будет доставлен морской 16-сильный паровой катер, которого он так долго добивался для изучения Амурского лимана, гребные суда и все требовавшиеся им припасы.
"Эти бумаги, — пишет Невельской, — были лучом света, озарившим нашу пустыню; они показывали, что правительство, наконец, обратило свое внимание на экспедицию".
В середине 1852 года, согласно полученному распоряжению из С.-Петербурга, Невельской занимает залив Тамари-Ацива на Южном Сахалине, учреждая там Муравьёвский пост, и после поднятия флага объявляет о принадлежности острова России. Одновременно лейтенанту Н. В. Рудановскому поручается производство топографических съемок внутри Сахалина и на побережье, что впоследствии дало возможность составить первую достоверную карту южной части острова.
В апреле 1854 года в Императорскую Гавань прибыл на фрегате «Паллада» вице-адмирал Путятин, который привез сообщение о возможности войны с Англией и Францией, а также о прибытии весною на Амур Н. Н. Муравьева.
Надвигающаяся война, которая могла привести к захвату превосходными силами англо-французского флота гавани в Петропавловске и утверждению противника в других пунктах побережья, заставила русское правительство действовать энергичнее. Муравьёву было отдано распоряжение приступить к строительству в Сретенске пароходов и непаровых судов, а также готовиться к сплаву войск по Амуру для подкрепления Петропавловска. Правительство при этом вспомнило слова Муравьёва в одной из его записок о том, что достаточно англичанам устроить "умышленный двухнедельный разрыв с Россией, чтобы завладеть Авачинской губой и потом заключить мир, чтобы Авачинской губы нам уже не отдать". Поэтому, по предложению Муравьёва, там было приступлено к созданию военного порта как главной русской опоры на Тихом океане. Невельской же считал, что Камчатка, оторванная от остальной России бездорожьем восточно-якутской тайги и замерзающим в течение полугода Охотским морем, не сможет вести длительную оборону и что поэтому целесообразнее все силы употребить на создание такого порта в южной, незамерзающей части побережья Татарского пролива или Японского моря, который, будучи связан удобными внутренними путями с Амуром и через него с основными центрами страны, сможет обороняться, опираясь на тылы.
Свои мысли по этому поводу Г. И. Невельской неоднократно высказывал как в официальных рапортах и письмах в Петербурге, так и самому Муравьёву.
Это вызвало холодок в отношениях Муравьёва к своему строптивому подчиненному и, в конце концов, привело к полному разрыву. Муравьёв критики не терпел, а так как в конце концов Невельской все-таки оказался прав и сам Муравьёв, после блестяще отраженной камчатским губернатором В. С. Завойко атаки союзного флота на Петропавловск, должен был снять гарнизон Петропавловского порта, жителей и военное имущество, и все это перебросить в устье Амура, то и совсем перестал считаться с заслугами Невельского и при первом удобном случае постарался убрать со своего пути такого самостоятельного в действиях и мнениях человека, как Г. И. Невельской.
В признание заслуг Геннадия Ивановича, с которыми не считаться было нельзя, он был произведен в контр-адмиралы, награжден двумя орденами, но тем не менее дни его пребывания на Амуре уже были сочтены. Прибыв на Амур, летом 1865 года, Муравьёв, в качестве главнокомандующего всеми собравшимися здесь вооружёнными силами, назначил Невельского начальником своего штаба, одновременно сообщив последнему об упразднении Амурской экспедиции и создании новой администрации во главе с камчатским губернатором В. С. Завойко. Несмотря на преподнесенную "позолоченную пилюлю" — важный пост, — Невельской великолепно понимал, что это назначение является фактической отставкой. И действительно, когда Муравьёв осенью отбыл через Аян со своей свитой обратно в Иркутск, Невельской остался жить на Амуре в качестве частного лица безо всяких обязанностей, и летом 1856 года с женой и двумя детьми покинул край, в изучение которого вложил свои силы и всю душу.