"Съ 1886 по 1889 г. С. О. Макаровъ командуетъ корветомъ "Витязь" и совершаетъ на немъ кругосвѣтное плаваніе. Несмотря на свой трудный и отвѣтственный постъ, связанный съ усиленными заботами и работами, Степанъ Осиповичъ и на этотъ разъ не отказывается отъ мысли воспользоваться своимъ плаваніемъ для производства гидрологическихъ изслѣдованій, притомъ по широкой программѣ, пользуясь точными, провѣренными приборами и наилучшими способами наблюденій. Онъ задался цѣлью изслѣдовать, по возможности, гидрологическія условія Сѣвернаго Тихаго океана и его морей вдоль восточныхъ береговъ Азіи. "Витязь" не готовился для научныхъ изслѣдованій, но, благодаря иниціативѣ командира, его неутомимому участію въ работахъ и обдуманному руководительству послѣдними, корветъ доставилъ весьма цѣнный матеріалъ, обработанный авторомъ съ такимъ тщаніемъ, что полученнымъ результатомъ могла бы быть довольно спеціальная ученая экспедиція. Во все время пути, но въ особенности во время многочисленныхъ рейсовъ въ упомянутой области Тихаго океана, произведено было большое число наблюденій на разныхъ глубинахъ и на поверхности воды, надъ температурою и удѣльнымъ вѣсомъ ея; во многихъ случаяхъ опредѣлялось теченіе на поверхности. Какъ при выборѣ инструментовъ, какъ и при изслѣдованіи ихъ и при обработкѣ матеріала, Степанъ Осиповичъ не довольствуется употреблявшимся до него способами или обычною провѣркою инструмента въ компетентномъ учрежденіи: онъ самостоятельно разсматриваетъ, насколько удовлетворительны и точны общепринятые способы; не найдя, напримѣръ, удовлетворительнаго батометра, вводитъ усовершенствованія и строятъ свой. Точно также, для устраненія возможныхъ ошибокъ, имъ былъ принятъ способъ прокачивать батометръ вверхъ и внизъ на каждой глубинѣ, чтобы не было застоя; опытомъ же выяснилъ онъ, что опускать батометръ лучше съ полубака, а корветъ ставитъ въ это время кормою противъ вѣтра; опытомъ опредѣлена поправка, какую слѣдуетъ придавать къ отсчитываемой температурѣ въ батометрѣ, въ зависимости отъ вертикальнаго градіента температуры и отъ скорости поднятія прибора. Для обезпеченія точныхъ измѣреній удѣльнаго вѣса воды, С. О. Макаровъ пріобрѣлъ точно провѣренныя серіи ареометровъ у извѣстнаго мастера Штегера въ Килѣ, поставщика знаменитой комиссія по изслѣдованію сѣверныхъ морей. Всѣ ареометры были аттестованны неимѣющими поправокъ, но при той точности, которой добивался авторъ, при повѣркѣ приборовъ послѣ окончанія плаванія, все же были найдены поправки къ каждому прибору. Не довольствуясь этимъ, Степанъ Осиповичъ изслѣдуетъ такія тонкія явленія, какъ вліяніе діаметра сосуда, въ которомъ налита изслѣдуемая вода, на результатъ измѣренія и обнаруживаетъ, что это вліяніе весьма ощутительно, а также производитъ спеціальные опыты для опредѣленія какъ измѣняются поправки металлическихъ ареометровъ отъ стиранія ихъ поверхности вслѣдствіе вытиранія послѣ каждаго измѣренія. Онъ доказалъ такими же опытами, что его стеклянные ареометры не могли чувствительно измѣнить своя поправки отъ этой причины. Производились опыты для опредѣленія вліянія обтиранія стекла внутри бутылки, въ которой привозили образцы воды. Приступая къ обработкѣ наблюденій, автору понадобилось производить наблюденія надъ удѣльнымъ вѣсомъ къ постоянной температурѣ. Разсмотрѣвъ критически всѣ наиболѣе авторитетныя таблицы, служившія для этой цѣли, онъ нашелъ въ однѣхъ ошибки, въ другихъ узкіе предѣлы, и ни одной не было достаточно полной и точной; и вотъ С. О. Макаровъ составляетъ, на основанія своихъ и другихъ опытовъ, новыя, удовлетворяющія его таблицы. Обработавъ такъ тщательно свои наблюденія, онъ принимаетъ во вниманіе лежавшія въ архивахъ или напечатанныя въ извлеченіяхъ наблюденія, произведенныя на всѣхъ русскихъ судахъ за послѣднія 60 лѣтъ, принимаетъ во вниманіе иностранныя наблюденія, и вотъ являются гидрологическія карты Сѣвернаго Тихаго океана и морей восточнаго берега Азіи; особенно подробно обслѣдованы и объяснены гидрологическія явленія въ Лаперузовомъ проливѣ; обстоятельно изучены и другіе проливы. Сдѣланы любопытныя обобщенія относительно обмѣна водъ двухъ морей разныхъ температуръ и удѣльныхъ вѣсовъ, соединенныхъ проливами. Открыты въ Балтійскомъ, Охотскомъ и Беринговомъ моряхъ холодные слои воды между двумя теплыми.
"Дано много полезныхъ указаній для мореплавателей, напримѣръ, какъ, пользуясь картой С. О. Макарова и производя наблюденія надъ температурою воды и удѣльнымъ вѣсомъ, можно безопасно плавать во Формозскому проливу даже во время тумана. Со времени Крузенштерна и Литке въ русской литературѣ не появлялось столь крупнаго и важнаго труда по гидрологіи. Императорская Академія Наукъ, оцѣнивъ по достоинству этотъ трудъ, напечатала его на французскомъ и на русскомъ языкахъ и присудила ему полную премію митрополита Макарія.
"Едва поконченъ былъ этотъ обширный трудъ, какъ Степанъ Осиповичъ, уже въ чинѣ контръ-адмирала, отправляется начальникомъ эскадры сначала въ Средиземное море, a затѣмъ въ Тихій океанъ и одинъ организуетъ гидрологическія и другія наблюденія и привозитъ богатый матеріалъ.
"Затѣмъ, здѣсь, въ средѣ Академіи, онъ выступаетъ съ новыми задачами, онъ горячо защищаетъ мысль о важномъ значеніи сильныхъ ледоколовъ какъ для научнаго изслѣдованія полярныхъ морей, такъ и для практики. Своею энергіею и настойчивостью ему удается построить сильнѣйшій ледоколъ "Ермакъ". Для окончательнаго испытанія его адмиралъ въ 1899 г. отправляется съ нимъ въ полярное море, возвращается для укрѣпленія мѣстъ судна, оказавшихся слабыми, снова идетъ въ полярное море къ сѣверу отъ Шпицбергена, a въ 1901 году дѣлаетъ изслѣдованіе полярнаго моря у береговъ Новой Земли при такихъ условіяхъ, при которыхъ никакое иное судно выдержать бы не могло. Дѣлая опыты пробиваться полярными льдами, Степанъ Осиповичъ пожелалъ, чтобы производимое "Ермакомъ" дѣйствіе было съ фотографическою точностью показано тѣмъ инженерамъ и техникамъ, которые не были на "Ермакѣ", и вотъ, во время разбѣговъ "Ермака" и ломки льда, въ сторонѣ на льду ставится приборъ для снимковъ помощью кинематографа, благодаря которому эти интересные опыты показывались въ Петербургѣ на публичныхъ лекціяхъ. Результаты научныхъ трудовъ этихъ двухъ плаваній на "Ермакѣ" Степанъ Осиповичъ издалъ въ 1901 г. въ прекрасномъ трудѣ своемъ: "Ермакъ во льдахъ", посвященномъ Его Императорскому Величеству Государю Императору.
Если не всѣ пожеланія С. О. удалось осуществить, то все же нельзя не признать, что построенный по его мысли и подъ его руководствомъ "Ермакъ" принесъ уже неоцѣнимую пользу военному и коммерческому флоту и что онъ представляетъ новое могущественное орудіе для изслѣдованія полярныхъ морей". "Въ тотъ моментъ, когда адмиралъ былъ призванъ на подвигъ высокій и трудный, занять постъ командующаго флотомъ въ Тихомъ океанѣ, онъ наряду съ важнѣйшими служебными обязанностями главнаго командира Кронштадскаго порта имѣлъ на рукахъ двѣ научныя работы: онъ производилъ изслѣдованія надъ колебаніями воды въ окрестностяхъ Кронштадта и Петербурга съ цѣлью выясненія вопроса о наводненіяхъ и о проектахъ защиты отъ нихъ. Другая работа была уже готова, оставалось лишь окончательно проредактировать ее. Это была обработка гидрологическаго матеріала, добытаго во время его кампаніи въ Тихомъ океанѣ въ 1895 г. и, въ особенности, подробное изслѣдованіе Лаперузова пролива. Въ такую критическую минуту, когда адмиралъ такъ свѣшялъ отправиться къ мѣсту своего новаго назначенія, онъ все же нашелъ время позаботиться объ участи своей работы. Онъ прислалъ ее мнѣ вмѣстѣ съ многочисленными картами и чертежами, при письмѣ отъ 2-го февраля, въ которомъ пишетъ: "Работа окончена, но еще бы разъ ее слѣдовало прочесть; между тѣмъ меня посылаютъ весьма срочно, и кто знаетъ, что готовитъ судьба". Онъ просилъ помѣстить работу, если можно, въ изданіяхъ Академіи. Такое отношеніе къ наукѣ заслуживаетъ того, чтобы и здѣсь, въ Академіи, помянуть покойнаго Степана Осиповича добрымъ словомъ. Миръ его праху".
Плодотворна была и недолгодневная дѣятельность С. О. Макарова въ Портъ-Артурѣ. Въ "Рус. Вѣд." сдѣлана попытка подвести ей итоги: Портъ-артурская эскадра вице-адмирала Старка послѣ 1 февраля была болѣе, чѣмъ вдвое слабѣе японскаго флота (8 эскадр. броненосцевъ, 13 большихъ и малыхъ крейсеровъ); при такомъ подавляющемъ неравенствѣ силъ адмир. Старкъ долженъ былъ довольствоваться пассивной обороной и флотъ нашъ бездѣйствовалъ, стоя на якорѣ во внутреннемъ рейдѣ, подъ защитой сухопутныхъ батарей.
Съ прибытіемъ адм. Макарова все положеніе понемногу стало измѣняться. Прежде всего, мужество и презрѣніе къ смерти, которыми дышала вся личность покойнаго, влили свѣжія силы и бодрость въ сердца защитниковъ нашей крѣпости и экипажей эскадры. Адм. Макаровъ держалъ свой флагъ не только на бронепалубныхъ крейсерахъ, плохо защищенныхъ ("Аскольдъ" и "Новикъ"), но выходилъ въ море даже на утлыхъ паровыхъ катерахъ въ виду непріятеля. Спалъ С. О., не раздѣваясь, a бурную пасхальную ночь, когда съ минуты на минуту ждали нападенія японцевъ, онъ провелъ, не смыкая глазъ, на сторожевой канонеркѣ у входа въ порть. Частыми выходами въ открытое море С. О. постепенно пріучилъ нашу эскадру къ мысли о необходимости рано или поздно перейти въ наступленіе. Затѣмъ адмиралъ усилилъ укрѣпленія Портъ-Артура, поставивъ батарею въ Голубиной бухтѣ изъ легкихъ скорострѣльныхъ орудій; къ востоку отъ Ляотешаня произвелъ рекогносцировку крѣпости съ цѣлью найти подходящую позицію для устройства батареи, которая должна была мѣшать перекидной стрѣльбѣ японцевъ. "Ретвизанъ" на другой день по пріѣздѣ С. О. (24 февраля) былъ снятъ съ мели, введенъ въ гавань, и здѣсь было приступлено къ починкѣ нашего броненосца при помощи системы кессоновъ. Ремонтъ "Паллады" въ сухомъ докѣ былъ ускоренъ, такъ-что черезъ три недѣли по пріѣздѣ С. О. "Паллада", по извѣстіямъ лондонскихъ газетъ, вступила въ строй. Упоминать о томъ, что всѣ атаки адм. Того, которыхъ было за это время три (26 февраля, 9 и 14 марта), были адм. Макаровымъ отбиты,-- излишне: такъ это свѣжо въ памяти всѣхъ, слѣдящихъ за войной. При этихъ нападеніяхъ японцы понесли значительный уронъ. Крѳйсеръ "Takaeago" былъ нашимъ огнемъ выведенъ на время изъ строя, истребитель "Akatsuki" приведенъ въ негодность, потоплена судовая миноноска, четыре коммерческія парохода взорваны или потоплены, не считая болѣе мелкихъ поврежденій нѣсколькихъ миноносцевъ. Небольшія потери понесла и эскадра С. О., но при численномъ превосходствѣ японскаго флота безъ этого обойтись нельзя.
Подготовивъ оборону Портъ-Артура, принявъ мѣры къ скорѣйшему ремонту поврежденныхъ кораблей и вдохнувъ жажду боя въ свою эскадру, С. О. сталъ помышлять о болѣе широкихъ наступательныхъ операціяхъ. Предвѣстникомъ такой перемѣвы тактики служило то обстоятельство, что адмиралъ Макаровъ пересталъ уклоняться отъ боя съ адмираломъ Того и самъ предлагалъ японскому адмиралу сраженіе, хотя, конечно, подъ защитой грозныхъ сухопутныхъ батарей, уравновѣшивавшихъ огромный перевѣсъ силъ японскаго флота.