Колебания Франции подтолкнули царя отправиться вести переговоры лично. Он выехал во Францию в мае 1717 года, совершив одновременно грандиозное и не оправдавшее надежд путешествие. Грандиозное, поскольку регент оказал все возможные почести и знаки внимания, подобающие уважаемому правителю. Петр и его свита из 60 придворных встретили роскошный прием, несмотря на то что Петр отклонил некоторые условия. Так, он не захотел жить в подготовленных для него апартаментах Лувра, предпочтя поселиться в отеле, где чувствовал себя свободнее и находил больше соответствия своим неприхотливым вкусам. Однако он встретился со всеми, кого хотел видеть, и посетил все места, которые его интересовали. После первых переговоров с регентом, состоявшихся два дня спустя после его приезда, царю нанес визит король-дитя. Об этом визите существует множество рассказов, но очень важно подчеркнуть близость, сразу же установившуюся между великим правителем, приводящим в трепет гигантом, по-отцовски взявшим ребенка на руки, и маленьким королем, который без тени волнения произнес перед ним подготовленную по случаю речь. Назавтра царь нанес ему ответный визит, где царила та же теплая обстановка. В письме супруге Екатерине царь рассказывает: «Король – чуть выше нашего дворцового карлика. Это очень приятный ребенок статью и лицом и достаточно умный для своего возраста». Семилетний король, которого царь также назвал «могущественной фигурой», вне всякого сомнения понравился русскому государю и подкрепил его намерение установить с ним семейные связи.
До прибытия в Париж царь выразил желание посетить вне протокола значительное количество мест и лиц. Регент дал согласие с условием, чтобы Петра, ради его безопасности, сопровождали солдаты королевской гвардии. Пожелания царя свидетельствовали о его неистощимой любознательности. Обсерватория, Ботанический сад, где росли более 2 500 видов растений, естественным образом притягивали его. Петр хотел посмотреть модели крепостей Вобана, а также Монетный двор, где при нем отлили золотую монету. Царя торжественно приняли в Сорбонне, представив ему проект объединения восточных церквей. Он передал его своим епископам с просьбой обдумать. Петра Великого мало привлекала роскошь восточной церкви, консервативный характер которой вызывал у него сожаление, но можно предположить, что проект объединения его заинтересовал. Он посетил Академию наук, чьи труды были ему знакомы. Там он собственноручно исправил карту своих провинций, которую ему показали; она до сих пор хранится в архивах академии в папке Петра Великого. Шесть месяцев спустя он с удовольствием узнал, что избран членом этой выдающейся корпорации. Он также посещал наугад, по воле своих случайных прогулок, ремесленные лавки и, любопытный до всего, долго расспрашивал их хозяев об их технологиях и товарах. Всех, кто сталкивался с ним, поражала его жажда знаний. Состоялись у него и весьма знаменательные встречи. 3 июня царь посетил Версаль, переночевав в Трианоне. Он выразил желание повидаться с мадам де Ментенон, которая после смерти Людовика XIV ушла в монастырь, основанный ею в Сен-Сире. Французам, пораженным его просьбой, он заявил: «Она оказала огромные услуги королю и стране». Петр Великий нанес визиты множеству членов королевской семьи и представителей аристократии. Например, Мадам, матери регента, которая признала шарм своего гостя, подчеркнув, однако, что немецкий он знает очень слабо; герцогине Беррийской, пригласившей его в Люксембургский дворец. Но подобным приемам, строго ограниченным правилами этикета, Петр Великий предпочитал беседы с «заслуженными людьми», с которыми говорил об их профессии и повседневной жизни. Он также побывал в казармах, больницах и всякого рода учреждениях, где, по его представлениям, мог научиться у своих собеседников средствам и способам в дальнейшем улучшить жизнь соотечественников. Именно в этих целях перед отъездом из столицы, с присущей ему любознательностью, он захотел принять участие в операции по удалению катаракты.
Наконец, по дороге домой он остановился в Реймсе, где ему показали Евангелие, написанное на старославянском языке, которое Анна привезла из Киева на свою свадьбу. С тех пор короли Франции в день помазания давали торжественную клятву на этом ценнейшем символе первого союза между Францией и Россией.