Во время Великого посольства Петр пытался сохранить инкогнито и участвовал в нем в качестве урядника Преображенского полка Петра Михайлова, хотя его заметная внешность легко выдавала его. На специальной сургучной печати, которую царь ставил на своих письмах во время путешествия, была надпись: «Я ученик и ищу себе учителей».

Задачу вести важные дипломатические переговоры с европейскими государями он поручил трем «великим полномочным послам» Францу Лефорту, Федору Головину и Прокофию Возницыну, но на деле Петр нередко предпочитал лично участвовать в переговорах с иностранными правителями. Он считал, что таким образом ему будут легче познакомиться с повседневной жизнью жителей европейских стран, осваивать различные ремесла и, в том числе, посещать частные коллекции и кабинеты ученых. Вместе с посольством Петр Великий посетил ряд городов Лифляндии, Курляндии, Пруссии, Саксонии, Голландии, Англии, Австрии.

Во время второй поездки в Европу в 1716–1717 гг. Петр посетил города Данциг, Гамбург, Пирмонт, Мекленбург, Росток, Коппенгаген, Бремен, Амерсфорт, Утрехт, Амстердам, Саардам, Утрехт, Гаагу, Лейден, Роттердам, Париж.