Артиллерия Брюса стояла в Вильно до 10 августа. К тому времени в Прибалтике военные действия происходили с переменным успехом. Русские войска под командованием Шереметева столкнулись со шведским войском генерала Левенгаупта под Гемауэртгофом и потерпели поражение, во многом из-за того, что Шереметев, не дожидаясь пехоты, атаковал шведские войска одной кавалерией. В этом сражении был оставлен шведам и обоз с пушками. Однако полного разгрома 15 июля под Гемауэртгофом не было, поскольку, опасаясь подхода русской армии, который мог привести к окружению шведов, Левенгаупт был вынужден отвести свои войска к Риге. Именно к Риге Петр приказывает отправить часть артиллерии, находившейся в Вильно.
Получив повеление царя отправить Двиною под Ригу пять и более мортир, Брюс пишет князю Ромодановскому, отказывавшему в безденежном отпуске бомб, гранат и железа из Сибирского приказа на Москве: «И о том как твое изволение: доносит ль о сем или нет царскому величеству? Я чаю, что не болно прилично будет. Того ради, прошу, изволь о сем ко мне отписать. А лутче б оное управить без докуки царскому величеству для того, что ево величество и без таких дел есть многое трудное управление».
Неудача компенсировалась взятием Митавы 4 сентября. Причем Петр I, осадив Митаву, 17 августа посылает повеление Брюсу, чтобы он погрузил на суда 18- и 8-фунтовые пушки «да бомб сверх перваго наряду послал бы тысячу как наискорее». Именно артиллерия, посланная Брюсом, решила исход этого сражения. После четырехдневной осады была проведена изнурительная для шведской крепости десятичасовая бомбардировка, после которой крепость капитулировала. А через десять дней сдался и Бауск. Победителям достались огромные трофеи, в десятки раз превосходящие потери при Гемау-эртгофе — 290 пушек, 23 мортиры и 35 гаубиц в Митаве и 46 пушек, две мортиры и восемь гаубиц в Бауске.
Из Вильно Я. В. Брюс направляется в Гродно, где планировалось разместить русскую армию на зимние квартиры. В Гродно прибыл король Август II и наградил русских генералов новоучрежденным орденом Белого Орла, высшей в то время наградой Польши. Среди награжденных оказался и Я. В. Брюс.
Размещение на зимних квартирах в Гродно предполагало осуществление там не только военной деятельности. Для Брюса, да и самого Петра, появляется возможность заняться исследовательской работой и ремеслом. Неслучайно 5 ноября Петр пишет в Москву Стрешневу письмо с просьбой выслать в Гродно токарный станок Я. В. Брюса. Сам же Брюс, занимавшийся усовершенствованием состава пороха, отправляет Шереметеву в Астрахань письмо, в котором излагается просьба о разведке залежей серы.
