В каждом приближавшемся паруснике подозревался потенциальный похититель императора, и навстречу русскому шлюпу в полной боевой готовности вышел британский военный корабль. «Камчатке» разрешили подойти к острову, однако указанное место на рейде оказалось таким, что судно — на всякий случай — находилось под присмотром береговой батареи. Капитана строго предупредили, что с наступлением сумерек никто из команды не имеет права пребывать на берегу.
После того как Святая Елена растворилась вдали, возможность для отдыха представилась экипажу «Камчатки» только на Азорских островах. По мере приближения к Отчизне бег шлюпа, казалось, все ускорялся. В Портсмуте произошла знаменательная встреча с «Востоком» и «Мирным», направлявшимися в южные полярные области. Россия стремительно выходила на океанские просторы, русские названия в изобилии появлялись на географических картах мира.
Кронштадт приветствовал «Камчатку» 5 сентября 1819 года. Влюбленный в море лицеист превратился за два года в заправского моряка, ибо наука навигации лучше всего постигается на плаву. Матюшкин вернулся, как странник Одиссей, «пространством и временем полный». По настоянию В. М. Головнина наряду с офицерами «Камчатки» он получил свое первое отличие — орден св. Анны III степени.
В Петербурге и Москве его ждали объятия друзей, бесконечные расспросы. Повествуя о своем вояже, как бы заново переживая все события, флота мичман Матюшкин каждый раз с необычайной остротой понимал, что отныне он, словно венецианский дож, навеки обручен с морем. «Мне не годится жить на берегу, — писал он, — я там сам не свой. То ли дело на корабле! Боже мой, скоро ли я опять пойду в море!»
Однако в море Матюшкину довелось выйти не скоро. Ему предложили, и он дал согласие принять участие вместе с Ф. П. Врангелем в сухопутной экспедиции к северо-восточным границам России. Проследовав от Петербурга до низовий Колымы, Матюшкин провел три года, показавшиеся ему вечностью, за полярным кругом. Итоги этой экспедиции имели колоссальное научное значение. Прежде всего окончательно доказано было отсутствие перешейка между Азией и Америкой, в наличие которого многие до тех пор верили. Внесена была также ясность в вопрос о существовании мифической «Земли Андреева», привидевшейся более полувека назад «в великой отдаленности» екатерининскому сержанту.
В Сибири Матюшкину пришлось перенести много лишений, не раз оказываться в ситуациях, грозивших ему смертью, но он с честью вынес эти испытания. Когда все уже было позади, он писал в июне 1823 года товарищу по Лицею Владимиру Вольховскому, побывавшему в составе специальной миссии в Бухарском эмирате: «Ты желал иметь понятие о нашей ученой собачьей экспедиции — с удовольствием исполняю твою просьбу… Мы не будем более ни мерзнуть, ни голодать, ни мучиться, чрез несколько дней я совсем оставлю берега Ледовитого моря, на коем я убил три года своей жизни… Велика разница между вашей учено-военной верблюжьей экспедицией и нашей — вы имели много, много таких удовольствий… о коих мы не могли думать… Не стану тебе описывать, что мы описали и как мы описывали — первое ты можешь видеть из приложенной при сем карты… а второе, вероятно, очень сходно с вашим — у нас собаки, у вас верблюды, у нас море, у вас степь. С каждым днем мы продвигались в страны ужасные и ужаснейшие, необитаемые, бесплодные, в царство зимы, а вы с каждым шагом приближались к плодоносной, благорастворенной Бухарин…»
Маститые ученые воздали потом должное важности всех материалов, доставленных экспедицией под начальством Врангеля и добытых ценой невероятной самоотверженности ее участников. Там содержались данные астрономических и метеорологических наблюдений, различного рода таблицы, схемы, описания, зарисовки и, наконец, самое ценное — карты, где обозначено было немало нового, в том числе мыс, получивший имя Матюшкина (в Чаунской губе).