Первоначально планировали спустить «Полтаву» на воду весной 1712 г., но в связи с вышеуказанными обстоятельствами спуск состоялся только в середине июня. На корабле подняли кормовой Андреевский флаг, а 24 августа корабль под руководством Ф. М. Скляева вывели через мели к Петергофу с помощью камелий (особых лодок, наклоненных вперед носом). Оттуда корабль собственным ходом достиг Кроншлота, где был окончательно достроен и оснащен всем необходимым. Корабль был признан не только российскими, но и иностранными специалистами одним из лучших судов данного класса того времени.
Корабль не только обладал хорошими маневренными и другими мореходными качествами, его художественное оформление прославляло победы русской армии над шведами. Часть поверхности корабля покрывала резьба высокого рельефа, выполненная резчиком Адмиралтейства англичанином Робертом Гейснелом. Скульптуры и другие элементы декора (знамена, пушки, копья и пр.) были зеркально-симметричными. В центре верхней части композиции в овальном картуше помещалось имя корабля. Картуш обрамляли пальмовые ветви. На картуш опирались полулежащие фигуры двух глорий (богинь славы), трубящих в трубы. Две наяды протягивали глориям лавровые венки. Среди деревянной скульптуры можно было также увидеть изображения двух фигур Георгия Победоносца и двух фигур падающего героя древнегреческой мифологии Фаэтона, под образом которого подразумевался шведский король Карл XII. На корме корабля помещался двуглавый орел, державший в клюве и лапах карты четырех морей, к которым Россия получила выход. На носу имелась фигура льва, державшего в лапах щит с изображением двуглавого орла.
В соответствии с регламентом экипаж корабля состоял из 350 человек. Среди них, помимо офицеров и матросов, в корабельный штат были включены еще многие специалисты. В списках корабельных чинов числились «лекарь, два лекарских ученика, два повара, добрый плотник, два плотника, писарь, провиантмейстер, шесть квартирмейстеров, два трубача, слесарь, 16 караульных солдат и профос (специалист по исполнению телесных наказаний)».
Первый выход корабля на боевую службу в составе эскадры вице-адмирала Корнелия Крюйса состоялся 2 мая 1713 г. под командованием капитана Хендрика Гельма. Во время выполнения боевых задач был период, когда на «Полтаве» свой флаг шаутбенахта держал государь. 25 июля корабль вернулся в Кроншлот.
В кампанию 1714 г. «Полтава» приняла участие в Гангутском сражении, где корабельному флоту была отведена вспомогательная роль по прикрытию операции галерного флота на левом фланге. Корабль также принял участие в кампаниях 1715–1717 гг., в которых «Полтава» находилась в Балтийском море в составе четырех объединенных флотов – русского, датского, английского и голландского. А в начале августа 1717 г. корабль сел на мель во время преследования шведского корабля и был отправлен на ремонт в Петербургское Адмиралтейство.
В апреле 1720 г. «Полтава» снова вступила в боевой строй, а 9 мая 1721 г. попала в сильный шторм, получила сильные повреждения и отправилась на ремонт в Кронштадт. На этом боевая служба корабля закончилась.
После завершения службы «Полтавы» это название получили еще семь кораблей российского военно-морского флота. Это четыре парусных линейных корабля постройки 1743, 1754, 1808 и 1829 гг., броненосец, транспорт Добровольного флота и дредноут.
Свадебный брат Иван Головин
Иван Михайлович Головин был представителем знатного боярского рода. Один из его родственников, Федор Алексеевич Головин, был до 1706 г. ближайшим сподвижником царя Петра – первым российским адмиралом, первым российским генерал-фельдмаршалом, первым кавалером первого российского ордена Святого апостола Андрея Первозванного. Свою службу Иван Михайлович начал комнатным стольником юного государя. Затем он сопровождал царя и в Азовских походах 1695–1696 гг., и в заграничном путешествии в составе Великого посольства 1697–1698 гг. Во время этого путешествия Петр определил Головина на работу в Амстердамской верфи, где некоторое время трудился и сам.
В 1701 г. государь послал И. М. Головина в Венецию, чтобы тот обучился галерному строению, ибо итальянцы в то время были лучшими строителями галер в Европе.