В Неаполе на корабль пришел приказ генерал-адмирала, датированный еще 30 июня, в котором говорилось о том, что "Петр Великий" должен поспешить в Россию. Последним переходом в июле оказался переход в Кадис на соединение с отрядом русских кораблей. На переходе до Кадиса опять лопнул штуртрос. Пришлось вновь перейти на управление рулем из румпельного отделения. Через час повреждение устранили. Штуртрос полностью заменили на новый. Переход показал, что корабль при ударе волн в борт постоянно уклонялся в сторону их движения. Так при ветре от 6 до 8 баллов приходилось держать руль до 15° на борт или же давать на 10 оборотов больше машине с подветренного борта.
В Неаполе с целью эксперимента во все котлы, имевшие к тому времени высокую "соленость" воды, добавили по 10 галлонов жидкости Гленфильда, которая использовалась специально для аварийной работы. По прибытии 30 июля в Кадис контр-адмирал П. А. Чебышев, руководитель испытаний броненосца в течение этого времени, перенес свой флаг на крейсер "Азия". "Петр Великий" стал готовиться к переходу в Кронштадт.
Вскрыв в Кадисе горловины котлов, механики обнаружили, что все трубки имели осадок соли, которая без труда отделялась от поверхности топок и дымогарных трубок. Скопившаяся в воде грязь осела на дно котлов. При работе котлов с жидкостью Гленфильда вскипаний воды не было – холодильники оказались совершенно чистыми. В целом эффект превзошел ожидания.
Во время стоянки в Кадисе на корабль вновь прибыли именитые гости. Посетили "Петр Великий" приехавший из Севильи губернатор генерал-капитан Андалузи, военный губернатор и капитан порта Кадис, а также французский и американский консулы. По правилам этикета каждому посетителю отдавались почести с участием караула, а традиционные ужины с корабельными офицерами производили на гостей неизгладимые впечатления.
Перед самым отходом на броненосец для плавания в Кронштадт прибыл известный русский путешественник, исследователь островов Полинезии Н. Н. Миклухо-Маклай, бывший в Кадисе на лечении.
Утром 4 августа "Петр Великий" оставил Кадисский рейд. Плавание до мыса Сент-Винсент проходило спокойно. Обогнув мыс, известный произошедшими здесь тремя сражениями между английской и испанской эскадрами, в которых первейшая морская держава одержала победу, корабль шел на крутую встречную волну*. Пришлось уменьшить ход до 8 узлов. На следующий день в 50 милях от Лиссабона ветер и волнение усилились настолько, что даже при минимальной скорости "Петр Великий" получал такие сильные удары, от которых корпус дрожал и брал на палубу встречные волны. Барометр и все усиливающийся ветер не предвещали улучшения погоды. В полдень подошли к одному из маяков, с трудом взяв на борт лоцмана. Прибыв на рейд Лиссабона к вечеру, броненосец стал на якорь своеобразным способом, называемым фертоингом, который обеспечивал наибольшую безопасность на стесненных от кораблей стоянках.