“贝格尔”号起锚，向巴塔哥尼亚驶去。费茨·罗伊舰长想修理一下“贝格尔”号，因为“贝格尔”号在宽阔的希望港撞了暗礁，被刮掉了一块铜包皮，同时他打算乘小船考察一下不太为人所知的圣克鲁斯河。4月13日，“贝格尔”号停泊在该河河口里。早晨起了大风，达尔文他们好不容易才上了岸。“贝格尔”号在岸边被碰碎的危险特别大，它好不容易避免了这种危险才驶进港里。3天之后，船被拖上岸来。他们发现船的损坏并不那么严重，假龙骨被刮断了几米。在两次涨潮之间很快就修好了，随后他们把“贝格尔”号重新放下水去，又把它系在岸边。
4月18日，费茨·罗伊舰长同25名船员一起，乘坐3只捕鲸船，动身沿圣克鲁斯河上流对该河进行考察。第一次，捕鲸船趁大涨潮之际，逆流而上。晚上，他们就已经行驶到了涨潮区以外的河面。河面宽约三四百米，河中心的深度5米多。这条河流环行于其间的河谷宽达16千米，像台阶一样的阶地相互对称地分布在河谷两岸。因为河水湍急，无论用桨还是张帆都不能逆流而上，于是他们只好把3只船首尾连在一起，把人分成两批拉起纤来。日落后，他们就宿营在一片灌木丛旁。每只船上的军官和船员都住在一个帐篷里，吃一样的食物。这样一来，他们每天只走16——20千米，有时稍微多一点。河谷里到处是光秃秃的沙漠，沙漠上稀稀拉拉地长着一些毫无生气的植物和带刺的灌木。而动物呢，和往常一样，羊驼很多。沿途碰见了许多脖子脱了臼和骨折的羊驼，这是在兀鹰和白兀鹫的助威下，美洲狮捕猎羊驼留下的痕迹。灌木丛中有许多经常受到小狐狸追逐的小鼠，它们长着一对犬耳朵和一身软毛。
4月26日，达尔文发现这里的地质层是变化的。坚硬的石块代替了原来的小砾石，河水从海底上升到地面后流经一块厚厚的玄武岩地层，河道在这里变窄了，船只越来越难拉。陡峭河岸上有的大鸟翅膀伸开有两米多长。在科迪勒拉山脉上达尔文发现了大量斑岩砾石，他认为这些石头是随冰块一起被冲上海岸的。5月5日他们开始返航，从一段荒无人烟的河道漂流而过。
5月12日，“贝格尔”号结束了对美洲东岸的研究工作，继续向西驶去。6月8日，他们经马格拉景纳河来到了塔尔内角。那里恶劣的天气令人望而生畏，不过到了早上，白皑皑的萨尔明托山的壮丽景象又显露出来了。“贝格尔”号沿着狭窄的海峡于6月10日从两大悬崖之间进入太平洋。
在“贝格尔”号船员准备离开火地岛时，想避开经常发生的风暴，在6月28日的时候，他们来到了圣卡尔洛斯港。这是奇洛埃岛的港口，这个岛山脉起伏，覆盖着茂密的树林，由于雨水充足，树木发育得很好。这里居住着印第安混血人种，使用最原始的劳动工具。这里的居民以鱼、马铃薯和猪肉为主食，住在木制的房屋里。7月14日，“贝格尔”号离开了这个地方向瓦尔帕莱索海港驶去，并于7月23日抵达。这里优美的城市景色和怡人的气候使达尔文心情愉快，尤其是在这里遇到了理查德·科尔菲德，这令他非常高兴。
对于在艰苦旅程后能稍作休息，达尔文感到特别开心。
此时，他非常怀念从前的生活。由于政治观点的分歧，船长脾气也不太好，他们的关系日趋紧张。达尔文在给同学们的信中表达了这种思想感情。当年的生活是那样的美好快乐；但是现在同学们都把他忘了，连回信都没有。他还是竭力向他们诉说旅途中愉快的事情。
如往常一样，达尔文仍把他所收集的标本都寄给导师汉斯罗，以期待收到他的建议与批评。用达尔文的话来说，汉斯罗的住所成了这些搜集物的“大本营”。但是，汉斯罗的回信却很不积极。一部分原因是由于海上交通不方便，信很难到达达尔文的手里。达尔文非常想知道在1832年给他寄去的信以及收集物他是否收到。与此同时，他仍然继续研究地质学及化学标本，没有人比得上他这种敬业的精神。他很认真地对待他收集的标本、动物化石，并且列表记录。当他把这些寄给汉斯罗时还写了封信：“我很想知道你对这些研究成果的看法。”
结果，汉斯罗的回信在一年半后他才收到，同时收到的还有汉斯罗大半年以前发出的信。由于回信间隔时间太长，以至于达尔文怀疑自己在博物学研究方面的能力，汉斯罗的两封回信给予了达尔文充分的自信。
达尔文于8月14日旅行考察安第斯山脉。他先是在西海岸海面几百米高处发现了贝壳，这是很明显的海岸上升的痕迹。智利的海岸与科迪勒拉山脉之间的地带有一些狭窄平坦的盆地，也有一些重要的城市，宽阔的河谷把它们与智利海岸连接起来。达尔文认为，这里原来应该都是海，因为这里的地势外貌与火地岛极为相似。许多急流汇入大海，使智利平原的土壤特别肥沃，而且很适合种植小麦、玉米、桃树、无花果等。