Брунель и Таунсенд договорились о проведении предварительных изысканий за 500 фунтов стерлингов и не теряя времени приступили к работе. Было высказано предположение, что новая железная дорога должна пройти по линии Бристоль и Глостершир, выходящей из Бристоля, и очевидно, что с этой целью Таунсенд уже предложил маршрут. Утром в субботу 9 марта пара выехала из Бристоля в направлении Манготсфилда - великое приключение началось.
Об этом первом дне своей железнодорожной карьеры Брюнель пишет: "Начал с Таунсендом (который, как обычно, опоздал). Поднялся на линию B. & G., затем через деревню у Вик-Корта, через холм в долину Ланбридж и на Лондонскую дорогу у Бата. Самый извилистый путь и ужасно холмистая местность, но, боюсь, это единственная линия, которая выдержит нынешнюю железную дорогу. Пообедали в Бате и поехали домой по нижней дороге. Эта последняя линия, я думаю, предлагает больше возможностей". Последняя линия действительно должна была стать таковой, и он уже предложил Темпл-Мидс в качестве лучшего места для конечной станции в Бристоле.
В 6.30 утра в понедельник Брюнель на своей лошади снова отправился в Бат, откуда пешком отправился прокладывать сложную линию через узкую долину Эйвона, уже занятую дорогой и каналом Кеннет и Эйвон, через Клавертон и Лимпли-Сток. Склон холма представляет собой гнилой оолит, лежащий на глине", - отмечает он. Много раз случались сползания, несомненно, из-за размывания глины рекой, чему в значительной степени способствовало плохое управление каналом". Блейквелл, инженер канала, фанатичный, упрямый практик, говорит, что дорога приведет к сползанию холма, но не может сказать, почему".
Впоследствии Брунель провел изыскания в окрестностях Бокса и Коршама, после чего оставил Таунсенда за главного и вернулся в Лондон, где назначил себе в помощники геодезиста по фамилии Хьюз и провел первую рекогносцировку предложенного южного подхода к Лондону, пересекающего Темзу в районе Кингстона, который в то время был наиболее предпочтительным. Это были такие суматошные дни, что он едва ли находил время для сна более чем на час или около того за раз. Комитет распорядился завершить предварительное исследование не позднее мая. Дни он проводил в разъездах в каретах или верхом, а по ночам работал над отчетами, сметами и расчетами. И как будто этого было недостаточно, нужно было заниматься и другими "железками": обследованием Фосдайка, работами в Бристольском доке и так далее.
Следующие записи в его дневнике, сделанные в это время, показывают типичный взгляд на тяжелую жизнь начинающего инженера-железнодорожника в 1833 году:
Ср. 17 апреля. - Вечером отправился на карете Купера в "Медведь" в Рединге.
Четверг. 18 апреля - Взял лошадь и поехал в Уо. Хилл [Вудли-Хилл?] согласно письму от Хьюза. После некоторых поисков нашел его - не на том пути. Я велел ему, раз уж он так далеко, двигаться к Темзе через Ранний корт и Верхний Ранний, а на следующее утро снова отправиться в Чаппи-Грин и ехать в Шинфилд-Грин, где я встречу его в субботу утром.