19 июля он снова вышел в море и взял курс на остров Уналашка, расположенный в группе Алеутских островов. Эта работа была начата с острова Св. Матвея. Закончив ее 26 августа, Литке на «Сенявине» через Командорские острова перешел в Петропавловск на Камчатке, где оставался до 19 октября, занимаясь подготовкой похода к Каролинским островам.
Курс на юг был проложен с расчетом подтвердить или опровергнуть существование ряда островов, первоначальные сведения о которых были неточными. Не обнаружив этих островов, 26 ноября 1827 года Литке повел свой корабль к острову Юалан, расположенному на востоке Каролинского архипелага, чтобы в дальнейшем продолжить поиски ряда мелких островов, существование которых требовало подтверждения. И в этот раз работа не привела к новым открытиям, зато в новом 1828 года члены экспедиции увидали с борта «Сенявина» неизвестный остров, который аборигены называли Понапе.
С ближайшими островами он был нанесен на карту и вместе с другими назван группой островов Сенявина. Выполнив эту часть программы (включая комплекс метеорологических, геофизических и гравиметрических наблюдений), Литке повел свое судно на остров Гуам, центр местной испанской администрации, откуда, пополнив запасы воды и продовольствия, вновь вернулся на Каролины. В дальнейшем через острова Бонин он благополучно привел свой шлюп в гавань Петропавловска.
Плавание к Чукотке проходило вдоль восточного побережья Камчатки, попутно была составлена опись прибрежных островов. В первые дни июля были завершены работы на острове Карагинский – с тех пор пролив, отделяющий этот остров от Камчатки, носит имя Литке. 16 июля «Сенявин» бросил якорь в бухте Св. Лаврентия на Чукотском полуострове. Ни погодная, ни ледовая обстановка не грозили непосредственной опасностью, летнего времени впереди было достаточно, но Литке проявил присущую ему в былые годы осторожность, не приблизившись к рекордным значениям своих предшественников – Коцебу, проникшему на «Рюрике» в 1816 году далеко за Северный полярный круг, а также Шишмарёва, достигшего в 1821 году 70°13′ с. ш. При этом Литке описал особенность Берингова пролива, где моряки «увидели себя среди многочисленного архипелага островов. Верхи гор обеих материков, между которыми лежащие низменности скрывались в отдалении, казались островами. Некоторое время потребовалось на то, чтобы осмотреться и, так сказать, разобрать все видимое». Дело в особенностях геологического строения Чукотки, где многочисленные купола гор-батолитов, похожие друг на друга как близнецы, поднимаясь над морским горизонтом, создавали впечатление архипелага. Описные работы здесь охватили побережье от мыса Восточный (сейчас – мыс Дежнёва) на севере вплоть до мыса Наварин на юге, откуда 22 сентября «Сенявин» вернулся в Петропавловск, где его дожидался Станюкович на «Моллере». Теперь предстояло возвращение на родную Балтику в компании с «Моллером», отношения с командиром которого оставляли желать лучшего, в связи с чем Н. Н. Зубов отметил: «Сейчас, конечно, трудно судить обо всех обстоятельствах плавания «Моллера» и «Сенявина», но все же надо отметить, что по описи отечественных морей оба шлюпа могли бы сделать значительно больше». Как и прежде, плавание к родным берегам проходило то вместе, то врозь…
