Вот её результаты: 1) открыв вход в Амур с моря, Невельской и его сподвижники объявили Амур принадлежащим России; 2) присоединили к России Сахалин, Уссурийский край и побережье от устья Амура до границы с Кореей; 3) исследовали край по хребту Хингана, бассейну рек Уди и верхнего Амура, доказав, что со времени Нерчинского трактата 1689 г. Петербург имеет права на владение этим краем; 4) разрешили вопрос о необходимости обладания для России побережьем к югу от Амура, открыв несколько удобных бухт и гаваней (Де-Кастри, Императорская гавань и другие); 5) своим справедливым, гуманным и внимательным отношением к инородцам возбудили их симпатии к России и обеспечили мирное присоединение новых областей; 6) открыли залежи каменного угля на Сахалине.
Н. И. Муравьев-Амурский, как трезвый политик, полагал, что единственным способом для России остаться среди великих держав является широкий выход к Тихому океану, интенсивное освоение так называемой русской Калифорнии на Аляске и активное заселение Дальнего Востока. Дипломаты Петербурга проявляли здоровую осторожность, но Муравьев не стал ограничивать себя бюрократическими препонами. С учетом этого в 1851 г. генерал-губернатор Восточной Сибири приказал основать посты Николаевск, блцз устья Амура, Мариинский и Александровский на оконечностях перекатов, соединяющих Амур с заливом Де-Кастри. Он, создав Забайкальское казачье войско, куда привлек потомков донских и запорожских казаков, наметил пути выхода к Великому океану и заложил новые города.
Тяжелые времена пришлось пережить русским в ходе Крымской войны, когда, ввиду реальной западной угрозы, пришлось укреплять побережье Сахалина и прочие земли, не защищенные от нападений кораблей Франции и Англии, эскадра которых бомбардировала Петропавловск-Камчатский. Но надежды давал быстрый рост русского населения на Дальнем Востоке — от 1,5 млн человек в 1811 г. до 2,7 млн в 1851 г.
В 1854 г. генерал-губернатор сам спустился по реке во главе маленькой армии. На протесты китайских чиновников Муравьев-Амурский ответил тем, что показал им свою флотилию из пароходов, барок и плотов, вооруженных пушками. Во время Крымской войны, построив ряд укреплений, Россия окончательно овладела левым берегом Амура.
После окончания Крымской войны 1854–1855 гг. император Александр II поручил Н. И. Муравьеву вести переговоры с Китаем о новых границах между империями. Начавшиеся в 1857 г. переговоры удачно завершились 15 мая 1858 г. Айгунским договором, по которому весь Приамурский и Уссурийский край отходил России. Объявляя об успешном окончании многолетних трудов Амурской экспедиции, Н. И. Муравьев издал приказ: «Товарищи, поздравляю вас. Не тщетно трудились мы: Амур стал достоянием России. Святая православная церковь молит за вас, Россия благодарит. Да здравствует император Александр II и процветает под его кровом вновь приобретенная страна». Так, благодаря энергии, смелости, патриотизму и трудам Невельского Россия приобрела свободный выход к Тихому океану.