以每小時七八海里的速度，「貝格爾」號飛速前進。第一個晚上沒發生什麼，很快過去了。從第二天開始，「貝格爾」號遇上了驚濤駭浪，達爾文開始了備受折磨的可怕一周。暈船使他很難忍受，也讓他很失落，提不起興致。對這次旅行，他甚至開始感到有些後悔。經過馬德拉群島時，他很想看一看這個群島，但他連登上甲板的力氣都沒有。只有躺在吊床上的時候，他才感到稍微好受些。除了艦長室之外，他同斯托克斯合住的一個船艙算是條件最好的，儘管裡面可用空間非常小，但是光線很充足。繪圖桌旁邊，有一個狹窄的過道，那就是他工作、穿衣和睡覺的地方。這張桌子的一端，是斯托克斯繪圖的地方，而另一端剛好一人寬的地方，就是達爾文工作的地方。繪圖桌的上面，是他和斯托克斯的兩張吊床。達爾文在暈船期間，要麼躺在吊床上，閱讀洪堡德和其他旅行家描寫熱帶自然界的著作；要麼躺在艦長室的沙發上，同菲茨·羅伊談話。
「貝格爾」號艦駛向特納裡夫的聖克魯斯鎮，這個鎮上有許多白色小屋，在火山岩的映襯下，能更加清晰地看到小屋。在濃雲密佈的天空，達爾文看到了顯露出來的白色山巔，不禁想起了洪堡德引人入勝的描述，特別是他寫過在攀登山峰時所見的瑰麗景色，於是，他決定登山。
眼見就可實現自己的願望了，一隻小船突然從聖克魯斯駛來，小船上有一位執政官，他登上「貝格爾」號後宣佈，「貝格爾」號必須進行十二天隔離，因為現在歐洲有霍亂，隔離期間，「貝格爾」號的人不准上岸。全船的人聽完這個消息後死氣沉沉，極為沮喪。但菲茨·羅伊艦長絕不會無所事事地度過十二天，這不符合他活躍的性格；他想了一下，立時有了主意，他下令揚帆向佛得角群島駛去。達爾文第二天還對特納裡夫峰有些戀戀不捨，他站在船頭看著山峰，在初升陽光的照耀下，被羽狀雲朵遮蓋住的山峰看上去像個大圓錐體。離山峰越來越遠了，他不禁有些黯然，不過，天氣開始變晴，讓他稍感快慰。更讓他感到高興的是，他今天也沒有暈船，他盡情欣賞著美麗的熱帶夜晚。他後來回憶到這件事：站在遠去的「貝格爾」號上，看著特納裡夫峰上的曙光。他說：「航行的那些日子我永遠不能忘記，特納裡夫峰上的曙光是他旅行途中第一次不能忘記的事情。」
在風平浪靜的海面上，安穩地渡過了去美洲的剩餘路程。那幾天，達爾文安靜地看了一些賴爾的書。他記得在自己快走的時候，漢斯羅對自己關懷有加，當時賴爾的《地質學原理》第一卷剛剛出版，漢斯羅曾建議在旅行中自己帶上。漢斯羅說：「這本書很有趣，您最好讀一讀這本書。你主要關注裡面的事實就行了，裡面不是很正確的理論不必在意。」
在《地質學原理》第一卷中，賴爾首先證明，氣候不斷地發生緩慢的、但又是巨大的變化，是隨著大陸和海洋的輪廓發生變化而變化。其次，他指出古代沉積物同現代沉積物具有相同的性質，他是在弄清了河流、噴泉以及三角洲、湖泊和江灣的漲潮與退潮的破壞作用和建設作用之後，作出這一結論的；因此，他認為沉積物具有什麼樣的力量，是不需要瞭解的。再次，他證明維蘇威和埃特納這類火山錐體是無數次火山噴溢的結果，它們是由流出的熔岩層、噴出的火山灰和熔渣堆積而成的，這些是他考察過那些火山錐體後推理得出的結論；以前的一些老火山口也是通過這樣形成的，過去和現在火山所起的作用都一樣。又次，他認為並不是所有的化石都是在發生某些災變時被毀滅的。最後，地面緩慢的長期的震動形成了一些山脈，即使是現在，在斯堪的納維亞半島，這一造山過程我們也可以觀察到。
在旅行開始的時候，達爾文讀了這本書。
「貝格爾」繼續航行，天氣變得越來越好，到處風和日麗，原來已經到了熱帶海域。達爾文準備捕捉浮游生物，便用破布製作了一個一米多深的小網。他們把這個小網拖在船後邊，從船尾往後撒開，小網就能捕捉到各式各樣的微生物。清理這些捕獲物，他幾乎用了全天的時間。韋克姆上尉極不高興，因為他負責管理船的清潔和美觀，這麼一堆小動物放到甲板上給韋克姆搞衛生造成了不小的麻煩。所以上尉很憤怒，他對達爾文說：「我要是艦長就好了，我會把你那堆使人討厭的垃圾和你一起扔到海裡去。把這些玩意兒看做寶貝，也只有你們博物學家才能做到，不禁這樣，你們還會用心觀察、分析和研究。」不過，除了斯托克斯和金克之外，達爾文在「貝格爾」號上的所有旅伴中，最喜歡的就是韋克姆了。韋克姆的這種抱怨並沒有妨礙他和達爾文之間慢慢建立的密切關係。
1月16日，「貝格爾」號在佛得角群島中最大的島普拉亞港靠岸。該港的四周從海面上看一片荒涼，洪堡德描述過，這裡的熱帶風光優美異常，達爾文為他的描寫讚歎不已。但達爾文現在不禁有些擔心起來，他怕看到這裡的景色後會失望。但這裡的一切，沒有讓他失望，新奇的昆蟲圍繞著新開的花朵飛舞，叫不出名的鳥兒在長有羅望子、芭蕉樹和棕櫚樹的河谷上啼鳴。看到這些，他感到這是對自己的補償，對自己所經受的一切艱難和不幸的慰勞。在日記中，他這樣寫道：「對我來說，這一天就像一個瞎子重見光明一樣，我是永遠不會忘記的。我看到了大部分不知名的動植物，這些讓我一直沉浸在喜悅之中。」
達爾文坐在熔岩底下，在這個陌生的環境裡，看著新生的珊瑚。強烈的陽光照射著海港，他想起了不久前讀過賴爾的《地質學原理》第一卷，他想，能不能用裡面的原理研究聖地亞哥島的地質剖面圖呢？用這個方法，他很容易就搞清了聖地亞哥島的地質，這讓他很高興。他心想，以後用這個方法，對自己所要訪問的各國地質情況都加以分類整理，這樣的話就能夠收集到一部關於各國地質情況的書了。
在這個光禿禿的島上，達爾文一連遊覽了三天。新穎的熱帶大自然，一堆堆曬焦的岩石，深深地吸引住了達爾文，以致他覺得這三天的時間過得很長，也給他留下很多印象。通過這次遊覽，達爾文獲得了極其豐富的收穫。
在這裡，「貝格爾」號停泊了三個星期。懷著巨大的興趣，在這段停泊期間，達爾文進行了自然史考察。達爾文不禁考察這裡的地質，還研究一些鳥類，許多鳥色彩非常鮮艷；熱帶植物，即棕櫚樹、咖啡樹、甘蔗、香蕉樹、非常粗的波巴布樹和大量的鮮花；昆蟲，色彩也很鮮艷的海生動物，如海綿和珊瑚；除此之外，還有像海兔和章魚等其他一些動物，沿著海岸，他常觀察這些動物的習性並細心加以收集。坐在船艙裡，他有時候會一連幾天不停地研究這些生物。對這些島上的居民，他也很感興趣，特別是他對這裡的黑人充滿好感。
在考察方面，達爾文在旅行一開始就表現出敏銳的觀察力和認真仔細的特點：他注意到這裡的金合歡樹樹梢都向一面彎曲，是由於這裡經常刮信風；他用濕度表對這裡空氣的乾燥程度作了測量，結果表明，這裡的乾燥程度比估計的要高；在「貝格爾」號桅桿頂端的風向旗上，佈滿了從遙遠的非洲海岸刮來的灰塵，這些沉積在上面的灰塵，他甚至也收集了起來。後來，愛倫堡教授對這些灰塵進行研究，在裡面發現原生生物的硅質甲殼。
在佛得角群島三個星期，達爾文既忙碌又快樂，在這裡，他以博物學家的身份，做了許多工作。
在大西洋之中，有一個不為人知的小島——聖保羅島，「貝格爾」號在這裡再次登陸。達爾文他們從船艦上放下兩隻小船，一隻由達爾文和韋克姆駕駛，另一隻由斯托克斯駕駛去調查巖礁，以便把巖礁畫到地圖上。達爾文是去研究地質和自然史的，而韋克姆跟去，純粹是為了打鳥。達爾文在這裡發現兩種根本不怕人的鳥，就是管鼻鹱和燕鷗。在這些荒無人煙的島嶼上，達爾文認定這裡有一些寄生昆蟲和靠吃鳥的羽毛為生的壁虱。在這個島上，他做過這樣的觀察：在管鼻鹱的巢旁，都放著一條雄管鼻鹱銜來的小魚，是給雌管鼻鹱吃的。如果把雌管鼻鹱從巢中嚇跑，幾隻大蟹馬上就會出現，把小魚偷走，有的時候，甚至會把小鳥也從巢中偷走。
「貝格爾」號繼續航行，越過了赤道。
在到巴西之前，「貝格爾」號停泊下來，在費爾南多迪諾羅尼亞小島，這是一個火山島，島上有一些山，大約一千英尺高，這裡是巴西人流放人犯的地方。島上覆蓋著一片密林，達爾文卻無法走進密林，只是從外面能看到林中的一些樹木，有木蘭、月桂樹以及其他各種樹木。這裡所有的樹木，不是果實纍纍就是百花爭艷，這使達爾文感到很是驚訝。
那些島嶼上的熱帶植物，給達爾文留下難忘的印象，這些在他給父親的信中談到過：「熱帶地區植物的新奇形態最使人驚異。這裡的椰子樹是任何一種歐洲樹都不能比的，極其輕巧；金合歡和羅望子有讓人驚奇的藍色葉子；香蕉樹和芭蕉樹同暖房中的完全一樣；還有壯麗的柑橘樹，無論是用丹青妙筆畫出來還是用語言描繪出來，都描繪不出它的樣子。哪像現在溫室裡的植物和花卉，一看就知道是一種病態的綠色。本地的樹木在姿態美上遠遠超過了葡萄牙月桂樹，比葡萄牙月桂樹的顏色還要深。在一些較富裕的居住區，周圍一般都種椰子樹、番瓜樹、淺綠色的香蕉樹以及柑橘樹。看著果實纍纍的樹上和四周的景物，你發現要用筆描寫出這樣的情景，幾乎是不可能的，你最多只能報道一下。」
天氣熱得很厲害，達爾文晚上睡覺的時候躺在吊床上，覺得就像躺在火上一樣。因此他放棄了吊床，轉而躺在有點涼的硬桌子上，睡得特別香。