味的学科，不久便转入剑桥大学改学神学。在剑桥，他感到象骑马、射击这样的活动远比所学的课程更令人赏心悦目。但是他给他的一位教授留下了深刻的印象，这位教授推荐他担任英国猎犬号军舰探险航程上的博物学家一职。起初父亲反对儿子接受这一职务，认为这样的旅行只不过是这个青年人推迟安心做正经工作的另一个借口。好在老达尔文被说服了，他同意儿子做这次旅行，因为这是西方科学史上最有价值的海洋航行之一。

1831年，二十二岁的达尔文乘猎犬号起航。在随后五年的历程中，猎犬号做环球航行，以从容不迫的速度环绕南美海岸，考察荒无人烟的加拉戈斯群岛（即科隆群岛），访问太平洋、印度洋和南大西洋的一些其他岛屿。在这次漫长的航程中，达尔文目睹许多自然奇迹，发现了大量的化石，观察过无数种植物和动物，而且他对所观察到的一切都做了详细的笔记。这些笔记几乎为他后来的全部工作打下了基础；他从中得出了许多主要的思想，找出了能使自己的学说被普遍接受所需要的丰富证据。