“贝格尔”号从卡廖出发，目的地是加拉帕戈斯群岛。这是一些位于赤道上的岛群，距离美洲西部有些距离。岛上有很多的火山口，它们形状不一、各式各样，所以这是一些纯粹的火山岛屿。不过别看这些岛屿在赤道上，但由于南极的气流可以达到这里，所以岛上并不像赤道其他地方那么热。
加拉帕戈斯群岛的第一个岛是查塔姆岛，达尔文就在这个岛登陆。这里根本看不到人的踪迹，只看到地面上布满了黑色的熔岩，火辣的太阳它们烤得滚烫。岛上没什么大的树木，都是些灌木丛、洋槐树和仙人掌之类的植物。这里有很多的悬崖峭壁、倒塌的火山顶和一些熄灭了的火山口，所以地形有些奇怪。这些使达尔文联想到像斯塔福德郡那些铸铁厂，舰长菲茨·罗伊满含讽刺地说，这个地方更适合各种魔鬼居住。走在路上，达尔文看见两个大乌龟，它们体型巨大，每个至少有九十公斤。可是周围都是黑色的熔岩和一些无叶的灌木丛再加上那些硕大的仙人掌，是达尔文觉得这两个乌龟就好像会爬行的矿物。
9月23日，“贝格尔”号再次起航，驶往查理岛，那里是厄瓜多尔流放有色种族的地方。这些流放犯居住在一个有几百人的殖民区里，虽然地势很高，将近三百米，但那里有茂盛的植物和黑色土壤。当地居民只种甘薯和香蕉，更多时候他们靠猎捕野猪、山羊和乌龟为生。达尔文在《航海日记》写道：“将来，我要在比较中弄清楚，这个群岛上的生物属于哪个中心或是哪个生物范围。”所以他尽可能地收集岛上有的动物和植物，以便将来的比较。
10月28日，“贝格尔”号抵达加拉帕戈斯群岛中最大的岛屿——阿尔贝马尔岛。第二天，“贝格尔”号从西南端绕过该岛后，驶过这个岛和纳尔博罗岛之间的海面到晚上时，便停靠在阿尔贝马尔岛的邦克湾。
30日的早晨，达尔文想去散散步。上岸后，一个很大的椭圆形火山口引起了他的注意。那个火山口底部有一个蓝色的浅湖。岛上到处都是灰尘，天气也热得让人窒息，所以达尔文看到浅湖就加快了脚步走过去，贪婪地喝着湖水，可是那水真的很咸。很多灰黑色的大蜥蜴趴在沿岸的悬崖峭壁上，它们的体型看上去有好几米那么长。而在丘岗上，他又发现了另一种蜥蜴，它们身体呈棕褐色，长得很难看，总是跑来跑去。
他看见的第一种蜥蜴，脚上长着鸭子一样的蹼，蜥蜴的尾巴把蹼的边儿压成了扁的。这种蜥蜴擅长游泳，常能游到离岸数百米远的地方。达尔文解剖了这种蜥蜴，发现它们的胃里几乎全是海中的藻类。这种海里的蜥蜴非常普遍，几乎所有岛上都能看到。而后来看到的陆地上的那种蜥蜴，脚趾是分开的，没有蹼，尾巴是圆的。这种蜥蜴在南面和北面的很多岛上是碰不到的，只有在阿尔贝马尔岛、詹姆斯岛、巴林顿岛和英第法替给勃尔岛上才能看到。它们也吃植物，像仙人掌、各种树叶，特别是洋槐树叶（它们能沿着洋槐树干爬到很高的地方）和一种酸的果子。
达尔文的日记还提到詹姆斯岛的情况，他曾和旅伴——“贝格尔”号的医生拜·伊诺访问过这个岛，并在捉乌龟的人那里和淦夫那里过了夜，还吃了乌龟。从他丰富的收集品判断，他可能到过这个群岛上的所有岛屿或者说几乎所有岛屿。
当地的居民跟达尔文说，乌龟的大小不是他们区别各个岛屿乌龟的标准，那些乌龟还有一些其他的特征。对于在加拉帕戈斯群岛上生长的动植物作分析比较后，达尔文得出一个很有趣的结论：这个岛上的鸟类、爬虫类、昆虫和其他一些种类的生物，都是当地的“土著居民”，在其他地方看不到这些生物。不同的岛屿之间乌龟的不同特征对其他各类动物都适用，与此同时，尽管五百六十海里的广阔海洋将它们与大陆隔开，但是它们的特征，又使它们和生长在美洲的动物有着明显的种属关系。
当然，更切实可信的资料，是在回英国后由专家们对收集品进行整理分析之后提出的。但是，毋庸置疑，他在当时当地就已经看清这些事实了。例如，在当地，他找到了一只特殊的白兀鹫，这种鸟在美洲大陆上十分典型，另外还有一只凤头鸡，三只非常厉害的鹟和一只斑鸠。这些动物都和美洲大陆上的动物的有着相似之处，但终归还是有差别。他还发现了一种与美洲的燕子很接近但又有点儿特殊的燕子，另外还有几只美洲所特有的反舌鸫。有几只羽毛艳丽的鸡很有意思，它们属于不同的种类，嘴的形状也各有不同：有的宽得像蜡嘴雀的嘴；中等宽度的像海雀的嘴；有的尖细得像知更鸟的嘴；有的和舍契德雀一类鸟的嘴很相似，有的很像旋木雀的嘴。
所有这些观察对于达尔文发展进化论的观点，都意义非凡。当时的博物学家们持有的观点是，某种“理性因素”提前根据动物和植物要生存的或者将要生存其中的环境创造了它们。如果按照这种观点推断，这些热带岛屿远离大陆，土壤性质相同，生活在其中的动物群和植物群，应该都是一样的，哪怕这些岛屿有很远的距离（如佛得角群岛和加拉帕戈斯群岛），也理应相同。但是令达尔文吃惊的是，真实的情况恰恰相反，生活在加拉帕戈斯群岛上的动物群和植物群和佛得角群岛上的并不接近，反而与热带美洲上的形态接近。而佛得角群岛上的动物群和植物群更接近靠近大陆即非洲的。同时，虽然岛屿上的动植物和靠近大陆的动植物有相似之处，但它们还是不同的，岛屿上的动植物有自己一定的特征，使它们和大陆上的区别开来。这就使人们推断出它们产生的根源是相同的，接着人们进而得出物种可变、物种进化的观点。
“生活在加拉帕戈斯群岛上的基本生物为什么生要按照美洲生物的类型创造呢？”——达尔文给自己提出了这样的问题。
1835年，诺拉·巴尔劳将达尔文关于加拉帕戈斯群岛上的反舌鸟的手稿发表了出来，其中写道：
秦卡鸟，这种鸟的外形同智利的秦卡鸟极为接近。它们活泼、好动又很机警，跑得也很快。为了方便啄食居民们挂出来的龟肉干（晒干的龟肉），它们常选择房屋的附近当栖息地。它们的巢是露天的，据说筑得很简单，这种鸟很容易上当，它们的叫声相当好听，其他鸟有的特征它们都有。不过以我看来，它们的叫声或者说是歌声和智利的秦卡鸟还是有区别的。整个岛上这种鸟非常多，房屋和耕地把它们吸引到了地上较高又潮湿的地方。
我从四个大岛上各弄来几只这种鸟，查塔姆岛和阿尔贝马尔岛上弄来的几只看不出有什么不一样的，但是另外两个岛上的则有所不同。只有这种每个岛上都有：很难区别它们的习性。
我想起了这样一个事实，根据乌龟躯体的形状、甲壳的轮廓和体形的大小，西班牙人能够推断出各个乌龟是来自哪个岛的。我把看到的岛屿一个接一个地排列起来，分析发现这些岛屿上的动物很有限，只有几类。栖居在这些岛屿上的鸟类结构上大同小异，它们在自然界聚集的地方也相同。看到这些情况，联想到以前的事情，我很自然地得出这样的结论：它们是同一物种，只不过后来发生了变异。对于这一点，我只能举出一个事实加以论证，那就是人们经常断言，生活在福克兰群岛东岛和西岛的狼形狐存在差别。如果说这种观点能够作为我的佐证的话，这个群岛上的动物就非常值得加以研究，因为这类事实会成为驳倒物种不变观点的证据。
达尔文最早明确关于进化论的观点，就是在这片文章中。
1835年10月20日，“贝格尔”号离开加拉帕戈斯群岛，开始了长达一千二百公里的转移，他们要向西航行。幸运的是顺风顺水，天气也很晴朗，所以这次转移并没有什么难度。“贝格尔”号从低群岛穿过，一些地势低的珊瑚岛在这里形成了一些环形，环形内有一些刚刚露出海面的浅水海湾，所以这里也可以叫危险群岛。
11月15日，“贝格尔”号停在了马塔凡湾，也就是说达尔文一行人到了旅行史上有名的塔希提岛。访问过这个岛屿的旅行家们，都很喜欢山脚旁的这个低地，达尔文一样也对此十分赞赏。这个低地有一个静水海湾可以用来停泊船只，而构成静水海湾的那些珊瑚礁同时又能挡住海浪。在这里长得非常好看的热带植物随处可见，像香蕉树、橙子树、椰子树和面包树。那些被开辟出来的空地上则种着参薯、西洋甘薯、甘蔗和菠萝。面包树是塔希提岛独有的热带风景，它们长着漂亮的大叶子，叶子上还有很深的切口。达尔文《日记》中这样写道：“当这些树干粗壮、枝繁叶茂（和英国的栎树有些相似）、同时又挂满了营养丰富的累累硕果的树木，大片大片地出现在面前时，谁能不为之惊叹……看着这些美妙的树林，再想到未来它们会带来丰厚的利益，除了赞叹还能说什么。”
岛上的居民留给达尔文的印象也很好。
第二天，将近两百个当地人划着小船赶来，把“贝格尔”号围了起来，并且要登上甲板做买卖。早饭后，达尔文到近处的山上去游览，这座山很陡峭，高达600～800米，所以可以清楚地看到邻近的一个被暗礁包围起来的爱米奥岛。
从山上下来，一位当地人正在等待迎接达尔文。这位当地人用香蕉、菠萝、嫩椰子汁来招待达尔文，在如火的阳光下游玩之后，达尔文真的非常饥渴，这种椰子汁真十分解渴。达尔文同他约定，第二天他要到这个岛最高的地方去，让塔希提人带着他沿提阿乌拉河谷往上走。在各种各样生长茂盛的植物之间，有一条深深的狭谷，狭谷之间是一条河床，达尔文走的道路就顺着河床向前延伸，一路上风景如画，非常的赏心悦目。几位向导随身带着一个挂在铁环上面的小渔网，把它放到河水深处，“小渔网就像觅食的水獭，毫不放松地窥视着各个角落和穴洞中的鱼，以便能抓到它们”。后来，他们走到了上游，河流分成几条小支流，像瀑布一样降落下来。这时，塔希提人和达尔文便开始开始向上爬，他们能凭借的仅是几乎陡直的斜坡上那些稍微突出的部分。他们脚下那些深不可测的山谷，被各种茂盛的植物挡住了，要不是这样的话，恐怕达尔文未必会有勇气向上攀登。
天黑之后，他们就在河岸上宿营，挂满熟香蕉的香蕉树林给他们提供了住房的材料。塔希提人找来一些竹竿、树皮和香蕉叶，很快一个小屋子就造成了，那些枯萎的树叶可以当做被褥。塔希提人用一根木棍的在另一根木棍上的孔里钻了几圈，火很快就生成了。他们燃起篝火，烧热了一些石头，然后把牛肉块、鱼肉块、香蕉和欧竽头用叶子包起来，放在这些石头上面，然后用土盖好。过了二十五分钟，丰盛的晚饭就全部烤好了。第二天凌晨，下起了一阵暴雨，但是这几个人因为躲在用芭蕉叶盖的屋顶下，所以没有被淋透。他们沿着陡峭的山坡原路返回。
20日的中午回到了马塔凡。
第二天，“贝格尔”号就起锚，驶往新西兰了。太平洋一望无际，“贝格尔”号航行了很长时间。
12月19日，达尔文和旅伴们极目远望，已经看见了新西兰。第二天，“贝格尔”号停靠在北岛的群岛湾。众多的海湾把这个有着柔美外形、山峦起伏的国家切了成一块儿一块儿的。它的近处蕨类植物占据着统治地位，远处一片片的树林郁郁葱葱。岸上有供传教士及其仆从和工人停留的茅舍。那些粉刷得洁白的小屋子里住的是英国人，而小窝棚了住的是本地人。
达尔文预定第二天对周围地区进行游览，但这次游览可不轻松。因为这里到处都是茂密的蕨类植物和灌木，河流交错再加上很深的海湾，道路都被截断了。这里到处都是过去构筑的工事、台阶和挖的深沟，这种状况在丘陵地带更加严重。在达尔文所处的时期，新工事都被构筑在平坦的地方，主要是两道形状曲折的栅栏，然后再在栅栏外堆起一些土围墙。早在科克舰长航行时期，新西兰人就表现得非常英勇。到了达尔文处的时期，他们这种英勇精神仍然保存着，而且加进了残忍、粗暴和狡猾。
12月22日晚上，达尔文和菲茨·罗伊有机会闲游了一次科罗拉季卡这个大村庄。当时有很多犯人被流放道新西兰，那些传教士们对本国同胞所作所为非常不满，这种不满远远超过了他们对当地人作为的不满。甚至传教士们常常会向当地的领袖请求保护，以免被其他国家的人和英国人的欺负。
