Верхом на лошади Вознесенский проехал в Сан-Франциско и побывал в католических миссиях Санта-Клара, Сан-Пауэбло, Сан-Антонио. Потом на лодке поднялся по впадающей в залив Сан-Франциско реке Сакраменто к имению Дж. Суттера, приобретшего его в рассрочку. Прожил у него с месяц, обследовав окрестности реки, которая совсем скоро станет знаменитой своими золотыми месторождениями. Первая карта-схема бассейна прославленной Джеком Лондоном реки Сакраменто была составлена Ильёй Вознесенским.
Форт Росс, основанный в 1812 году, был ликвидирован 15 апреля 1839 года. Вознесенский покинул его вместе с последними жителями. Он вернулся в Ново-Архангельск на бриге «Елена», которым командовал ставший другом Лаврентий Загоскин. В октябре 1841 года были отправлены в Петербург 15 ящиков коллекций и две бочки с заспиртованными животными. А в ноябре корабль «Наследник Александр» снова доставил Вознесенского в Калифорнию, на этот раз в Южную, тропическую.
Корабль шёл за грузом соли для Ново-Архангельска. Вознесенского взяли как «бесплатного пассажира». Из холодной в это время года страны они попали в тропический океан, прошли мимо острова, окружённого плотными зарослями водорослей — «морской капустой». Когда зашли в длиннейший залив, в тысячу с лишним вёрст, отделивший узкую полоску полуострова Калифорния от Мексики, Вознесенский обратил внимание на то, что голубой в океане цвет воды сменился на зеленовато-серый. Хотя глубина в заливе была вполне океанская, в поверхностном слое вода заметно разбавлялась мутными водами впадающей в залив реки Колорадо, куда Вознесенский сплавал на байдаре. Он описал удививших своим обликом крупных длиннохвостых птиц — белоголовых фрегатов: голова белая, а тело чёрное, как смоль, «летает очень гордо, быстро и высоко».
За три дня до Нового года корабль прибыл в порт Лоретто. Спустили маленькую лодку — «гичку», в ней поплыли к берегу, где попали в окружение мексиканцев в широкополых сомбреро.
Как и было условлено, пока команда загружала корабль солью, Вознесенский больше месяца занимался на берегу исследованиями. Он объездил все окрестности и собрал огромную коллекцию растений — 113 видов.
Алеуты и Аляска
В Ново-Архангельск вернулись 19 марта 1842 года. В ожидании лета Вознесенский провёл три месяца с Лаврентием Загоскиным, которого он научил искусству препарирования животных, рыб и птиц.
Загоскин приступил в мае к исследованию внутренних районов Аляски. Весной его молодой учитель отправился с правителем Этолиным на судне «Промысел» к острову Кадьяк. Вознесенский познакомился с основанным ещё Г. Шелиховым первым русским селением. Потом корабль направился на север по Кенайскому заливу длиной 370 км, к построенному в его верховье в 1791 году Николаевскому редуту (теперь на этом месте — американский город Анкоридж). Отсюда собиратель редкостей для Академии наук совершил несколько путешествий «во внутренность этой страны»: к заснеженным горам Трыыли, к истокам реки, вытекающей из озера Тустамена, на остров Келейн в Кенайской губе. Он прошёл 80 вёрст, проведя глазомерную съёмку и собирая образцы пород на северо-западном побережье Кенайского залива, обнаружил там месторождение каменного угля.
Пролетело короткое, всего два месяца, северное лето. 17 сентября в Кенайском заливе показался компанейский бриг «Квихпак». Через два дня Вознесенский со своим спутником Филатом Дружининым был уже на его борту и вернулся в Павловскую гавань острова Кадьяк. Здесь провёл осень и зиму, но на месте не сидел. На байдаре сплавал в гавань Трёх Святителей, в Игютский и Чиниатский заливы, побывал на нескольких островах. Всюду собирал коллекции растений, камней и изделий аборигенов. Например, купил у одного тойона «11 штук разнохарактерных личин, употребляемых кадьякскими алеутами...» (речь идёт о ритуальных масках). Зимние вечера посвящал разбору собранного материала, упаковывал коллекции и писал отчёт для петербургских академиков. В дневнике появилась запись: «Много покупал свеч стеариновых для вечерних занятий».
Берингово море и Охотский берег
В мае 1843 года на борту брига «Охотск» Вознесенский направился на север Берингова моря. Судно посетило острова Уналашка, Унча, Прибылова. 20 июня у острова Св. Лаврентия «Охотск» встретил льды и повернул к берегам Аляски, в залив Нортон, где в 1833 году был выстроен Михайловский редут, самый северный в Русской Америке. Пока бриг стоял на рейде, Вознесенский на байдарке проплыл по реке Уналаклит и приобрёл у местных эскимосов 118 предметов для этнографической коллекции.
Потом «Охотск» снова пошёл на север, но из Берингова пролива повернул на восток, в залив Коцебу. Залив принадлежал уже Северному Ледовитому океану, льды заполняли его и всё окружающее пространство. Снова пришлось повернуть на юго-запад; из Аляскинского залива пошли к берегу Чукотки, а затем — к островам Прибылова и в Ново-Архангельск. Затем пришло известие о том, что командировка петербургского препаратора продлена ещё на 3 года. Зимой он обрабатывал полученные во время плавания материалы, делая новые приобретения у местных жителей и готовясь к новой поездке. В апреле 1844 года на бриге «Промысел» Вознесенский поплыл к Курильским островам.
«Путешествие моё в этом году, — писал он в отчёте, — было самое отдалённейшее от Ситхи и многочисленное по заходам на разные острова...» Полтора месяца шёл бриг до Курильских островов.
На Урупе, острове, образованном из соединившихся своими основаниями вулканов, Вознесенский пробыл до середины июня. Оставил там, в селении, основанном Этолиным в 1828 году, до следующего года своего помощника Филата Дружинина, снабдив подробной инструкцией. От Урупа бриг пошёл к северным островам — Симушир, Парамушир и Шумшу. На них Вознесенский высаживался, знакомясь с природой. 6 июля, через 10 дней плавания, бриг прибыл в Петропавловск-Камчатский. Вознесенский оказался в нём впервые. Прожил там недолго, воспользовавшись попутным галиотом, высадился на два дня на острове Беринга и был необычайно счастлив, обнаружив на берегу череп и кости позвоночника ластоногого животного — морской коровы, описанной спутником Беринга Георгом Стеллером. Это малоподвижное, травоядное животное, питавшееся исключительно морскими водорослями, оказалось очень удобным объектом охоты. Оно оказалось беззащитным перед охотниками, и очень скоро было полностью уничтожено («Стеллерова корова» считается вымершей с конца XVIII века).
На обратном пути галиот «Мореход» попал в шторм, длившийся без перерыва почти три недели. Берингово море сильно потрепало судно, с трудом добравшееся до Ново-Архангельска. На этот раз Вознесенский имел возможность осмотреть окрестности селения: долину реки Колошенская и Колошенские проливы. У индейцев племени колошей он раздобыл немало предметов этнографии. Между тем надвигалась зима. 10 октября он записывает в дневнике: «Два дня, которые были ясные, как весной, и холодные, как ноябрьские на Руси, обязали, казалось, надеяться на столь же хорошую погоду и сегодня, как вчера... но, к досаде, погода изменила. Снег покрыл кровли жилищ Ново-Архангельска... На вершинах гор в продолжение ночи выпало чрезвычайно много снегу».
Воскресенского интересует климат Русской Америки, он ведёт дневник погодных перемен: снежная вьюга сменяется дождём, морозы — оттепелью. Даже в декабре случались ливни, смывавшие с улиц Ново-Архангельска снег.
Очередную посылку с образцами и письма в Академию Вознесенский отправил пароходом Компании Гудзонова залива. Он просил академиков продлить ему срок пребывания на востоке, чтобы провести исследования Камчатки.
Но пришёл «Наследник Александр», и на нём первый, по существу, натуралист Америки отправился в Охотск. В Русской Америке, где он провёл пять лет, остались те, кого он научил препарировать птиц и животных, собирать гербарии и предметы этнографии. Среди них был Лаврентий Загоскин, признававшийся: «...зоолог-препаратор г-н Вознесенский... умел во многих из нас вдохнуть страсть к собиранию естественных предметов в стране, до того столь мало известной учёному свету».
На Курилах и Камчатке
«Наследник Александр» подошёл к Курильскому острову Парамушир, где принял на борт приплывшего на байдарке с Урупа Филата Дружинина. Год назад он был оставлен Вознесенским на острове и впервые провёл ежедневные наблюдения погоды, приливов и отливов, землетрясений и проявлений вулканической активности. Характерный климат Курильских островов Дружинин описал так: «Невзирая на умеренность климата, в летнее время большей частью здесь бывают густые, мокрые туманы и сильные дожди: чрезвычайно мокрый и сырой климат, хуже всякого холода... В зимнее время выпадает очень много снегу и до такой степени, что лежит наравне с крышами домов. Также свирепствуют крепкие ветры с жестокими пургами... холодов больших здесь не бывает, хотя и случаются морозы, от которых замерзают озерки и речки, но не долгое время, и вскоре тает... Землетрясения бывают очень часто, особенно в летнее время».
Двадцать один раз за год отметил Дружинин землетрясения на Урупе. В ночь с 3 на 4 апреля оно было особенно сильным — продолжалось без перерывов пять минут.
15 июня 1845 года Дружинин и Вознесенский прибыли в Охотск — плыли до него десять дней. Старейший русский тихоокеанский порт постепенно перемещался в залив Аян, от которого строился Аянский тракт в Якутск. Всё лето Вознесенский прожил в Аяне в палатке на окраине посёлка. По предложению начальника порта В.С. Завойко он совершил экскурсию на оленях, а потом на лодке по реке Алдома. Следующий его маршрут — от Аяна до реки Мая, правого притока Алдана.
Маю должна была пересекать дорога, пролагаемая от Аяна к Якутску. Вознесенский выехал с Завойко и тремя проводниками днём 4 сентября. Перешли вброд три заваленных валунами реки, поднялись по восточному, заросшему голубой аянской елью к склону хребта Джугджур, сквозь полосу кедрового стланика на перевал и опустились на западный склон по ущелью, заполненному даурской лиственницей. Дальше пошли сплошные болотистые топи, в них лошади погружались по брюхо, приходилось спешиваться и прыгать с кочки на кочку. Пересекли обширную гарь и 11 сентября вышли к долине Маи. И тут, как это бывает в Якутии, ударил мороз, повалил снег, задул ветер с Джугджура и закрутила метель. На перевале пришлось пережидать пургу в яме, выкопанной в снегу, прикрытой оленьими шкурами. Пурга долго не стихала, а впереди ещё предстоял переход вброд через разлившиеся после снегопада реки. Поход на реку Мая оказался очень утомительным и более продолжительным, чем предполагалось.
Настала зима. Вознесенский занялся обработкой полученных материалов, подготовкой их к отправке в Петербург, не забывал он и о постоянном пополнении коллекции.
В июне 1846 года кончался срок научной командировки Ильи Гавриловича Вознесенского. Но ему не хотелось уезжать, и он отправил письмо в Академию наук с просьбой продлить ему этот срок. Пока он ждал ответа, совершил путешествия по охотскому побережью, пересёк хребет Джугджур и дошёл до реки Мая, впадающей в Алдан.
Наконец, из Петербурга пришло разрешение остаться на Дальнем Востоке для проведения научных исследований ещё на два года. Эти годы Вознесенский провёл на Камчатке. Как и раньше, он собирал коллекции животных, зарисовывал пейзажи и отдельные образцы растений, горных пород. Для отправки в Петербург набралось 150 ящиков одних только этнографических материалов, а кроме того, огромная геологическая коллекция, более трёх тысяч чучел животных, гербарий, в который вошли сотни новых видов, а также более 150 рисунков, 38 картин, портретов, пейзажей, толстые тетради записей.
Весной 1848 года Вознесенский был готов возвращаться в Петербург. Но он не поехал сухим путём, через Сибирь, решив дождаться корабля Российско-Американской компании. Учёный писал начальнику Камчатки Р.Г. Мишину, что «достигнет Петербурга водою, т.е. вокруг света». Дальше он объяснил: «Такое обратное моё путешествие будет выгодно Академии и полезно для её Музеумов... К тому же на это потребуется меньше денег, чем на береговой путь от Петропавловского порта, через Охотск до Санкт-Петербурга».
Покинув Камчатку 13 сентября 1848 года на небольшом судне «Ахта» под командованием шкипера Фидера, И.Г. Вознесенский со всей огромной своей коллекцией отправился из Ново-Архангельска в обратный путь, 25 декабря «Ахта» пересекла экватор в сопровождении стада дельфинов. Вознесенский побывал на Сандвичевых островах, успел за короткое время, пока корабль находился на стоянке, совершить экскурсии по островам, подняться в горы и собрать новые материалы для своей коллекции.
Пришлось сполна испытать штормовые «сороковые» широты, холодное дыхание Антарктики у мыса Горн. «Ахта» и её пассажиры выдержали. Новый год встретили на подходе к Южной Америке. Трёх недель стоянки в Рио-де-Жанейро хватило Вознесенскому для плодотворных экспедиций, походов по базарам в поисках музейных экспонатов, двухдневного похода на гору Корковадо.
Два месяца Атлантического океана — и «Ахта» пришла в Копенгаген.
На борту корабля Вознесенский пишет письмо академику Ф.Ф. Брандту: «Ваше благородие, милостивый государь Фёдор Фёдорович! Благодарю Бога! Наконец, после 264-дневного плавания от Ситхи я прибыл на корабле «Ахта» в Кронштадт сегодня в 5 часов вечера... Прилив сердечной радости теснит мою грудь».
С первым катером отправляет он это письмо в Петербург. Его бесценный багаж проходит таможенный досмотр, а на следующий день он и сам возвращается в столицу.
«Душа» Зоологического музея
Помощник препаратора Зоологического музея, уехавший 10 лет назад, солдатский сын Вознесенский был произведён в хранители Зоологического музея Академии наук. Эта должность его недворянскому происхождению не соответствовала. Но огромная выслуга лет, невероятно плодотворное путешествие, ходатайства «научных руководителей-академиков», а также специальное разрешение государя позволили присвоить Вознесенскому первый классный чин.
Через три года «высочайшим приказом» он был произведён в коллежские регистраторы, а в следующем году — в губернские секретари. Получил он и награды — Бронзовую медаль на Андреевской ленте (в память о Крымской войне 1853—1856 годов) и орден Св. Станислава 3-й степени (за отличную усердную службу). В 1852 году Вознесенского избрали членом-сотрудником всего 7 лет назад образовавшегося Русского географического общества, в 1859 году он стал одним из учредителей Русского энтомологического общества. Выдающиеся географы и биологи России А.Ф. Миддендорф, К.С. Маак, Л.И. Шренк, Г.И. Роде признавали великие заслуги Вознесенского перед наукой. За должность хранителя Зоологического музея он также взялся с исключительной ответственностью. Не было в музее другого человека, который так разбирался бы в его объёмистом архиве.
В Петербурге Вознесенский считался знатоком пушного товара и мог бы неплохо зарабатывать на этом деле, но он целиком отдавал себя музею. Безотказно принимал заказы на изготовление чучел птиц и млекопитающих, получал со всех концов страны и из-за границы посылки с животными. В 1861 году известный учёный Н.Я. Данилевский прислал в музей из норвежского города Тронхейма 11 ящиков с коллекциями. Эти хлопоты занимали всё время, очень мало его оставалось для обработки результатов десятилетнего путешествия.
Краткий отчёт Вознесенский составил сразу же по прибытии в Петербург. Он подвёл итог собранного для Зоологического музея: млекопитающих — 434 экз., рыб — 179 экз., препарированных черепах — 5 экз., остовов зверей и птиц — 210 экз. Всего: 3687 экземпляров.
Кроме этого, огромное количество заспиртованных рыб, амфибий, моллюсков, раков, морских звёзд, яйца птиц, собрание насекомых, «простирающееся до 10 000 экземпляров», гербарий растений почти на 2000 листах, отдельные морские водоросли. Было открыто более 400 новых видов растений и животных. «По части минералогии: отпечатки, окаменелости, земли, руды, береговые и горно-каменные формации, состоящие в огромном количестве разнородных шурфов, собранных в Русско-Американских колониях и на Камчатке».