От времени переезда Петра из Бранденбургского курфюршества в Голландию сохранилось лишь несколько его писем. В частности, письма Виниусу. Предметом их переписки была забота о найме мастеров для металлургических заводов. Еще до отъезда Петра за границу на Урале была найдена превосходного качества железная руда. Виниус, управлявший Сибирью, донимал царя просьбами о найме специалистов, которые умели бы строить домны, лить пушки, плавить руду. Петр обещал по приезде в Голландию «о мастерах старатца».
Границу Голландии, богатейшей страны Европы, славившейся развитой промышленностью и торговлей, Петр пересек в начале августа и сразу же направился в центр кораблестроения — город Саардам. По своему обыкновению быстро ездить Петр опередил посольство и до прибытия последнего в Амстердам имел неделю времени, чтобы обрядиться в платье, какое носили саардамцы, ознакомиться с верфями, осмотреть лесопильные и бумажные мельницы и даже поработать топором. Плотничьи инструменты он купил у одной вдовы.
В небольшом городе царю не удалось сохранить инкогнито. Как ни старался Петр смешаться с толпой мастеровых, одетых, как и он, в красные байковые куртки и холстинные шаровары, его, очень приметного благодаря высокому росту, быстро узнали голландцы, бывавшие в Москве. Каждый шаг царя находился под наблюдением не только любопытных саардамцев, но и других жителей страны, специально приезжавших поглядеть, как русский царь ловко управлял яхтой, или строил мельницу, или сидел в гостях у саардамцев, родственники которых жили в Москве. «Повсюду, — заметил современник-голландец, — он проявлял необыкновенную любознательность и часто спрашивал о том, что значительно превышало познания тех, к кому он обращался с расспросами. Его тонкая наблюдательность и особый дар понимания не уступали его необыкновенной памяти. Многие поражались особой ловкости его в работе, которой он превосходил иногда даже более опытных в деле людей. Так, рассказывают, что, находясь на одной бумажной мельнице и осмотрев все интересовавшее его, царь взял из рук мастера форму, которой тот черпал бумажную массу, и отлил такой образцовый лист бумаги, что никто другой не сумел бы сделать это лучше».
16 августа 1697 года состоялся торжественный въезд посольства в Амстердам. В свите посольства на второстепенных ролях, облаченный в кафтан, красную рубаху и войлочную шляпу, находился и Петр, прибывший по этому случаю из Саардама. Началась будничная жизнь посольства, работа над осуществлением целей, ради которых царь, его дипломаты и волонтеры совершили такое далекое путешествие.
Не всюду посольству сопутствовал одинаковый успех. Удачнее всего устроились дела с обучением волонтеров кораблестроению. Петр широко пользовался посредничеством Николая Витзена, бывавшего в России и знавшего русский язык. Витзен наряду с должностью амстердамского бургомистра занимал пост одного из директоров Ост-Индской компании. Это дало возможность зачислить Петра и волонтеров на верфь этой компании. Директора компании распорядились заложить специальный корабль, чтобы «знатная особа, пребывающая здесь incognito», имела возможность ознакомиться со всеми этапами его сооружения и оснастки.
Петр узнал об этом распоряжении, будучи на парадном обеде, устроенном посольству властями Амстердама. Как только кончился фейерверк в честь гостей, Петр высказал желание немедленно отправиться в Саардам, чтобы взять там вещи и инструменты и все это перевезти на Ост-Индскую верфь. Попытки отговорить Петра от поездки в ночное время не увенчались успехом. Пришлось посылать за ключами от портовой заставы, опускать подъемный мост, беспокоить владельца дома, где квартировал царь.
Корабельному мастерству вместе с царем обучалось еще 10 волонтеров, среди них два человека позже приобретут известность в качестве ближайших сподвижников Петра: Меншиков и Головкин. Александр Данилович Меншиков выполнял обязанности казначея Петра, он присутствовал на приемах, сопровождал царя во время осмотра достопримечательностей.
Существуют две версии о происхождении Меншикова. Одна из них, не вызывающая доверия, отражена в официальном документе — грамоте о возведении Меншикова в сан светлейшего князя Ижерского, выданная ему Петром 1 июня 1707 года. В ней сказано, что новоиспеченный князь происходит из «благородной фамилии литовской», что его отец служил в гвардии. Однако все без исключения современники, оставившие записки, считали, что Меншиков — выходец из простонародья. Один из этих современников, токарь Петра Андрей Нартов, описал следующий случай: царь за какие-то провинности разгневался на Меншикова и раздраженно кричал ему: «Знаешь ли ты, что я разом поворочу тебя в прежнее состояние, чем ты был. Тотчас возьми кузов свой с пирогами, скитайся по лагерю и по улицам, кричи: пироги подовые! как делывал прежде. Вон! Ты не достоин милости моей». Меншиков подхватил на улице у пирожника кузов и явился к царю. Шутка понравилась Петру. «Слушай, Александр! Перестань бездельничать, или хуже будешь пирожника». Меншиков ушел от царя, громко предлагая свой товар покупателям: «Пироги подовые!»
Другая будущая знаменитость — Гавриил Иванович Головкин, родственник царицы Натальи Кирилловны, был старше Петра на 12 лет и поэтому занимал при нем придворные должности — сначала стольника, а затем главного постельничего. Доверие Петра он заслужил своей преданностью ему в годы правления Софьи и особенно в дни борьбы с ней.
Меншиков и Головкин в дальнейшем совершат головокружительную карьеру, а пока они оба старательно долбили бревна и приобретали навыки, высоко ценимые царем у своих подданных.
Конец августа и начало сентября прошли в усвоении мудростей кораблестроения, а 9 сентября был заложен фрегат, полностью сооруженный волонтерами под руководством голландского мастера Поля. Не всем волонтерам оказалась по душе тяжелая работа, необходимость следовать примеру царя, весьма непритязательного и в одежде, и в пище, и в комфорте. Группа русских молодых людей, прибывшая в Голландию несколько раньше Петра, пыталась вернуться на родину, обучившись лишь обращению с компасом, ни разу не побывав на море. Эта попытка была Петром тут же пресечена. Среди некоторых волонтеров велись разговоры, осуждавшие участие царя в постройке корабля. Петр, чьей воле никто не смел перечить в России, велел заковать критиканов в цепи, чтобы потом отрубить их головы. Лишь протест бургомистров, напомнивших царю, что в Голландии нельзя казнить человека без суда, вынудил его изменить решение и вместо казни сослать их в отдаленные колонии.
В середине ноября фрегат «Петр и Павел», над сооружением которого трудились волонтеры, был спущен на воду. Ученики получили свидетельства об овладении мастерством. Аттестат, выданный царю от его корабельного учителя Поля, гласил, что Петр Михайлов «был прилежным и разумным плотником», научился выполнять различные операции кораблестроителя, а также изучил «корабельную архитектуру и черчение планов», столь основательно, «сколько сами разумеем».
Князю Куракину довелось увидеть корабль «Петр и Павел» в 1705 году. Он записал, что на этом корабле «уже ходили несколько раз в Ост-Индию и назад возвратилися».
Менее успешно великое посольство справилось с другими задачами, ради которых оно прибыло в Голландию, — с наймом иностранных специалистов и получением помощи для войны с Турцией. Виниус, озабоченный строительством уральских заводов, настойчиво напоминал Петру о найме «железных мастеров», и царь, не выпускавший из поля зрения этой просьбы, никак не мог ее выполнить. Привлечение специалистов на русскую службу усложнялось их незнанием русского языка.
Не встретила понимания в Голландии и мысль о том, что Россия, ведя войну с Турцией, защищает интересы всех христианских государств против «бусурман» и что «такая война, всяк то может разуметь, не может быть без великих миллионов и многочисленного войска». Четыре раза послы встречались с представителями голландского правительства и всякий раз получали вежливый, но твердый отказ в помощи, мотивированный тем, что Голландия только что закончила изнурительную войну с Францией и не располагает ни деньгами, ни лишним оружием.
Петр, работавший во время переговоров на верфи, получал подробные донесения о результатах встреч послов с депутатами Голландских штатов. На ломаном русском языке первый посол Лефорт так оценил позицию партнеров во время переговоров: «ани не хотят ничаво дать».
В промежутках между работой на верфи и руководством деятельностью послов Петр знакомился с достопримечательностями Голландии, находясь в толпе волонтеров, участвовал в дипломатических церемониях, празднествах и обедах. В Амстердаме царь присутствовал на спектакле, посетил анатомический музей профессора Рюйша. Амстердамские власти организовали в честь посольства показательное морское сражение. Царь руководил маневрами одной из яхт, отданных ему в командование. В конце пребывания посольства в Голландии хозяева пригласили Петра присутствовать на развлечении иного рода — казнили каких-то преступников. По вкусам того времени процедура казни считалась увлекательным зрелищем, так что для представителей высшего круга сооружались специальные трибуны.
Из Голландии Петр в сопровождении 16 волонтеров отправился в Англию. Там он хотел стать кораблестроителем-инженером, познать тайны теории. Много лет спустя в написанном им самим предисловии к Морскому регламенту Петр подробно объяснил цель своей поездки в Англию.
Под руководством мастера Поля он усвоил все, «что подобало доброму плотнику знать». Поль был превосходным мастером-практиком, но теории ни он, ни другие голландские кораблестроители не знали, и Петру «зело стало противно, что такой дальний путь для сего восприял, а желаемого конца не достиг». «Для чего так печален?» — спросили однажды Петра. Тот объяснил причину, и присутствовавший англичанин сообщил ему, что в Англии «сия архитектура так в совершенстве, как и другие, и что кратким временем научиться мочно».
11 января 1698 года яхта, на которой находился царь и его спутники, бросила якорь вблизи Лондона.