9 февраля 1651 года Михаил Стадухин и его спутники вышли из зимовья на реке Анадырь на нартах посуху в поисках пути на знаменитую реку Пенжину. 5 апреля 1651 года после почти двух месяцев голодных блужданий они вышли на реку Аклен, правый приток Пенжины, построили маленькие кочи и сплавились до устья реки. Там они построили морские кочи. Проплывая от Пенжины к Гижиге, стадухинцы огибали полуостров Тайгонос, о котором писал впоследствии Степан Крашенинников: «Между Чондоном и Паренем есть Тайноцкий мыс, который столь далеко в море простирается, что с изголови его можно видеть Камчатский берег». Это были первые русские, которым удалось увидеть западное побережье полуострова Камчатка.

По архивным данным, на рубеже 1650-х — 1660-х годов на Камчатку из русских одними из первых пришли беглый колымский казак Леонтий Федотов сын и промышленный человек Сава Анисимов Сероглаз (он же — Шароглаз). Они продолжительное время незаконно собирали ясак с коряков в районе реки Лесная (она же Уемлян, Воемля), северо-западное побережье Камчатки.

На карте Сибири Петра Годунова (1667 г.) показана река Камчатка, таким образом, это первое письменное упоминание о Камчатке как таковой. Физически это произошло ещё до открытия полуострова[1].

В 1696 якутский казак Лука Морозко, посланный из Анадырска, дошел до р. Тигиля.[2]

В 1697 Владимир Атласов, который вышел в январе из Анадырского острога с отрядом из 120 человек, пересёк Корякский хребет и достиг восточного берега Камчатского полуострова. Затем обследовал западный (Пенжинский) берег. Летом на верховье р. Камчатки он поставил Верхнекамчатский острожек. В 1700 Атласов встречался в Тобольске с С. Ремезовым, составлявшим карту Сибири, благодаря чему картографическое описание Камчатки стало более подробным[3].

В 1729 году Витус Беринг обогнул Камчатку с юга, открыв Камчатский залив и Авачинскую губу.

В 1740-х годах при посещении Камчатки Стеллер отметил, что существовало всего четыре острога: Нижнекамчатский, Верхнекамчатский, на реке Ких (Большерецкий) и в бухте Петра и Павла. Пятый острог в это время закладывался около Тигиля.

На 1771 год на Камчатке были три острога: Нижний, Верхний и Большерецкий. Главенствовал Большерецк, в 30 км от Пенжинского моря. В Большерецке была большая канцелярия с общим для всех четырёх округов командиром — капитаном Ниловым (он был в подчинении командира Охотского порта). Также там имелись казённый командирский дом, церковь Успенья Богородицы, 4 кладовых амбара, 23 купеческих лавки, 41 обывательский дом на 90 «постояльцев» и 70 человек гарнизона, 40-50 из которых — всегда в разъездах.