El 15 de Octubre dejó la escuadra la vista de Tenerife, poniendo proa á la Costa de Guinea.
Después de varios contratiempos, de sufrir la presión de altas temperaturas y terribles tormentas, llegaron el 13 de Diciembre á las costas del Brasil; rebasaron el Cabo de Santa María; recorrieron el misterioso río de Solís, y siguiendo la costa del Sur encontraron una pequeña bahía, á la cual por la gran abundancia de aves acuáticas llamaron de los Patos; en dicha bahía les sorprendió un fuerte temporal, aguantando en fondeadero hasta que aplacados los elementos, pudieron continuar su empresa.
Poco habían navegado, cuando la invernada se presentó altamente fría y desapacible.
Las anteriores y recientes luchas, el frío, la nieve, la soledad de aquellos inhospitalarios lugares y todas las privaciones que ya se dejaban sentir, levantaron descontestos que quisieron poner proa á Castilla; esto originó más de un tumulto, que el fuerte carácter de Magallanes reprimió, condenando á muerte á un capitán y algunos soldados. Cerca del Estrecho se verificó la invernada, permaneciendo sobre anclas á la embocadura del río que les había de abrir paso al Pacífico.
A primeros de Noviembre se descubrió un canal que corría de Oriente á Poniente, y sospechando fuese el paso que comunicaba el Atlántico con el mar del Sur, mandó el Almirante fuese de exploradora la San Antonio, cuya nave volvió con la fausta nueva, de que el canal que acababa de recorrer vertía sus aguas en las saladas ondas de los mares que buscaban.
Esta noticia produjo grandísimo aliento en los desfallecidos ánimos, internándose la escuadra por el canal, el cual debiendo ser nuevamente reconocido por haber llegado á puntos difíciles, salió en nueva exploración la San Antonio, la que se esperó en vano, sabiéndose después, que habiéndose perdido en el intrincado laberinto de aquel peligroso paso, y no encontrando á la Capitana, tomó rumbo á España.
La falta de la San Antonio y la pérdida del gran número de provisiones que llevaba, no hicieron vacilar la voluntad de hierro del navegante portugués, el cual siguió el peligroso y misterioso derrotero.
Muchos peligros arrostró la flota en el canal; hasta que por último, el 27 de Noviembre de 1520, desembocaron en los extensos dominios del mar del Sur, el cual fué descubierto por el valiente Balboa, el 25 de Setiembre de 1513, en las exploraciones que hizo por el Istmo de Panamá, pequeña lengüeta que divide las dos Américas. El grandioso Océano del Sur, ¿se comunicaría con los ya descubiertos? Esta pregunta se hicieron los navegantes, viniendo Magallanes á resolver el problema, enseñando en su Estrecho la unión de los mares y el paso para dar la vuelta al mundo.
Este glorioso descubrimiento sin duda alguna hubiera sido para Portugal, á no ser por las muchas ingratitudes que en recompensa de los servicios prestados á aquella Corona en las Indias Orientales, no hubieran puesto á Magallanes en el caso de ofrecer sus servicios al Monarca español, al cual cumplió como bueno, no sólo con el descubrimiento del paso del Sur, Tierra del Fuego, Continente de los Patagones, Archipiélago de Marianas y Filipinas, sino que planteó ventajosamente para Castilla, la cuestión que originaron las islas Molucas por razón de su falsa situación geográfica. Magallanes, que al par que intrépido marino y valiente soldado, era profundo astrólogo; Magallanes, que seguía con los ojos de la ciencia la rotación de los astros, la dirección de los vientos y el movimiento de las corrientes; que sondaba los abismos en el mundo de su inteligencia al par que interrogaba las misteriosas é incompletas cartas marítimas del gran Behen, y recogía cuantas observaciones constantemente le presentaba en su camino su aventurera existencia; demarcó la verdadera situación de aquellas islas, colocándolas dentro de los meridianos que á España señalaban las cláusulas de la Bula de Alejandro VI, reproduciendo en un todo al servicio de la corte castellana, sus pasadas hazañas prestadas al soberano de Portugal, en la aventurada empresa del sitio de Malaca y en tantas otras á cual más arriesgadas en que tomó parte al servicio de Alburquerque en las comarcas orientales.
El paso que une los dos grandes Océanos, aún hoy en que la navegación parece ha puesto su última letra en el libro de los adelantos, es uno de los más peligrosos derroteros que pueden emprender los navegantes, y que Magallanes llevó á cabo, falto de víveres, con imperfectos instrumentos, y con una tripulación descontenta y tumultuosa.