В Голландии Петр прежде всего направился в городок Саардам (Саандам); там были знаменитые корабельные верфи, о которых он слышал еще в России. В Саардаме принялся он плотничать и на досуге кататься по морю. Но его инкогнито, плохо соблюдавшееся и в Германии, было нарушено и здесь; в Петре Михайлове узнали царя Петра, и весь город стремился посмотреть на диковинного гостя. Петр сердился, жаловался, даже бил назойливых зевак, но ему толпа не давала ни спокойно работать на верфи, ни отдыхать в его скромном домике (этот домик в ноябре 1886 г. передан Нидерландами в дар России и принят нашим правительством). Рассерженный Петр, пробыв в Саардаме всего неделю, переехал в Амстердам, где оставался с половины августа 1697 до января 1698 г., лишь на короткое время выезжая в Гаагу и другие города. В Амстердаме он учился кораблестроению на Ост-Индской верфи и достиг значительных успехов, но остался недоволен голландским кораблестроением. Уже в России он научился плотничать, в Голландии же искал изучить теорию кораблестроения. Но голландцы строили суда навыком, не умея составлять корабельных чертежей, не зная теории корабельного искусства. Это-то и сердило Петра. «Зело ему стало противно, – писал он сам о себе, – что такой дальний путь для сего восприял, а желаемаго конца не достиг». Случайно узнал он, что теория судостроения выработана у англичан, и решился поехать в Англию; в Москву же послал приказ подчинить голландских мастеров на Воронежской верфи мастерам венецианским и датским.

Неудачу потерпел Петр в занятиях морским делом, неудачу потерпело и посольство русское в Гааге: Голландия отклонила от себя всякое участие в войне против турок. С чувством неудовольствия оставлял Петр Голландию, но в ней тем не менее он многому научился. Одновременно с работами на верфи он занимался математикой, астрономией, рисованием и гравированием, он посещал разные музеи, слушал лекции медицины, интересовался всеми отраслями положительных знаний, присматривался к различным механическим усовершенствованиям, знакомился с морскими промыслами (например, китоловными). Привыкая к особенностям блестящей, зажиточной и просвещенной голландской жизни, Петр приобретал массу новых культурных впечатлений, развивался и образовывался.

В Англии, куда Петр переехал без посольства в начале 1698 г., повторилось то же самое, что и в Голландии. Петр учился теории судостроения и военному делу, катался по Темзе и присматривался к английской жизни, вращаясь в самых разнообразных сферах. Английские инженеры, техники, моряки производили на Петра лучшее впечатление, чем голландские, и он усердно приглашал их в Россию. Зато политическая и придворная жизнь в Англии мало интересовала Петра (то же было и в Голландии), и высшее английское общество имело основание считать Петра «мизантропом» и «моряком». Избегая придворных церемоний, Петр держал себя так свободно и странно для монарха, что встретил осуждение со стороны английского двора, которому «надоели причуды царя», как писал один дипломат.