穿过“海峡”的航行是艰难的，不仅航道狭窄，而且水流湍急，浅滩、沙滩、峡湾、汊流比比皆是，忽左忽右，时时有覆船的危险。麦哲伦运用熟练的航海技术，指挥船队小心翼翼地迂回前进，勘测海峡，缓慢前进。岸上人迹罕见，稍后才见南岸篝火通明，故称“火地岛”。
此处，有一明显的分汊流，麦哲伦派最大的一只船“圣安东尼奥”号去考察海峡南岸，其余船只靠北岸航行。约定5天后在沙丁鱼河口会合。接着，麦哲伦派部分船员乘小艇前去寻找海口。3天后，船员们高兴地回来喊着：“我们找到了！”喜讯传开，船员们个个欣喜若狂。
素来坚强、谨慎、沉默寡言的麦哲伦也禁不住流下激动的泪水。
但当4只船到了会合的时候，“圣安东尼奥”号却无影无踪。船队进行了3个星期徒劳的等待和寻找，仍杳无音信。原来，这只船上的那位葡萄牙流亡海员哥米什趁探航之机，夺占了装载船队大部分库存食品，叛逃回了西班牙。这对麦哲伦无疑是个沉重的打击。更卑鄙的是，哥米什回国后，造谣中伤，恶意攻击麦哲伦，致使麦哲伦的岳父、妻子受尽折磨并监禁。可怜的麦哲伦之妻在他远航征途中便含冤九泉，两个未成年的儿子也相继离开人世。
1520年11月22日，剩下的3只船驶离沙丁鱼河口，继续穿行海峡。历尽千难万险，终于11月28日，冲出了这条长达310英里的海峡，驶进了渺无边涯的“大南海”。从此，哥伦布发现的“新大陆”已不再是不可逾越的屏障。欧洲人花了20多年寻找的海峡已经找到了，多么激动人心的时刻啊！在西边，在地平线的后面，就应是那物产丰富的香料群岛、日本、中国和印度。
为纪念麦哲伦的功绩，人们把他所发现的海峡称为“麦哲伦海峡”。这一发现使世界航海史翻开了新的一页，奠定了环球航行成功的基石。
环球航行的成功1520年11月28日，船队驶出海峡朝西北方向行进，越过赤道转而向西。说来也怪，3个多月的航行，竟然没有遇到一次大风大浪，海面平静极了。船员们都说，这真是一个太平之洋啊！从此，“太平洋”的名字便为后人沿用至今。其实，太平洋并不太平，也有风浪，只是麦哲伦航行的路线在那个时候没有风浪罢了。
在15世纪之前，在欧洲人的地理概念中根本没有太平洋的位置。那些相信地圆说的人们，也无不认为大西洋彼岸是亚洲大陆，这也正是哥伦布至死不悔的知识背景。直到巴尔波亚发现“大南海”，西方人才知道这片水域，但它究竟有多大，还是个谜。麦哲伦事先心中也没有数，因此，他的估计也是错误的。他把香料群岛与马来西亚之间的距离拉长了一倍，而相对低估了太平洋的宽度。实际上，这片辽阔的水域占据了地球面积的整整三分之一还多，是一个比大西洋更加浩瀚的大洋。
船队在茫茫的太平洋上航行，虽然一路上风平浪静，减免了不少痛苦，但饥饿成了航行中更大的威胁。由于对航程估计不足，导致事先准备不充分，粮食、淡水严重缺乏，坏血病流行，使船队遭受了一场难以忍受的巨大灾难。难怪有人说，麦哲伦横渡太平洋，是一个无与伦比的忍耐上的功绩。
起初，还有面包干充饥，尽管它已发霉，长了蛆虫，又掺杂着老鼠尿的臭味，但无论如何可维持生命；淡水已变质发臭，但总还能供给人身体一点水分。后来连这些东西都没有了，总不能就这样饿死！有人说，牛皮可吃，这个建议给人们带点希望。他们把帆索上的包皮撕下来，在海水里浸泡四五天后煮着吃，才勉强解决了濒于饿死的危险；偶尔在船舱里捉到几只老鼠算是高级食品了。长期缺乏新鲜食物，坏血病蔓延，至少夺去了19人的生命。
面对茫茫大洋，何处是尽头？有人不得不建议返航。但麦哲伦坚定地说：“就算船上的牛皮全吃光了，我们还是要前进。”作为船队总指挥，他毫无怨言，永不消沉。他身体力行，每天清晨，跛着脚，拖着疲倦的身躯探视一个个从昨夜幸存下来的病人。
1521年3月5日，船队几乎陷于绝境。船上没有一点可供吃的东西了，甲板上惟有并排躺着的身体极度虚弱的水手。多少希望、期待，都将化为泡影。但无论怎样，船队仍然在前进。少数几个强壮的水手，在坚持值班、望。就在第二天早上，望人员突然发出震耳的喊声：“陆地！陆地！”人们满怀希望地向前驶去，不久，就看清了这是个有人居住的岛屿，而且还不止一个，是群岛。原来，这里是菲律宾群岛，这里物产丰富，人口稠密。他们先登上的是关岛。
过着原始生活的岛民，对突然来到的3艘大船很觉新奇，纷纷跑来观看。他们把许多食物送给这些不速之客，自然也随意拿走他们觉得新奇的东西。这激起了麦哲伦一行的掠夺性，他们用武力洗劫了村庄，并付之一炬。几天后，他们又在另一岛上获取了更多的食物。船员们的身体逐渐康复，可以继续西行了。
突然有一天，当船队在这里的一个海岛停泊时，一个奇怪的现象引起了麦哲伦的注意：他的那个马来西亚奴仆，竟能和这里的居民交谈！麦哲伦恍然大悟。原来，他已来到了东方讲马来语的世界了，实际上已成功地环绕地球一周了。8年前即1513年，他离开了东印度群岛，越离越远，而今他又正在向它靠近。
已经到达东方，这激起了麦哲伦的传教热情。因此，他没有立即去摩鲁古群岛完成这最后一段航程，而在一个叫宿务岛的岸边临时设立了圣坛，由他的奴仆当翻译，向岛民讲道。麦哲伦的讲道颇能打动人心，不到一个星期，就有几十个头人和数百个平民要求洗礼入教，连宿务的酋长也来了。麦哲伦与这位酋长结成了“神圣同盟”，从而确立了西班牙在菲律宾群岛上的权威。
当时，只有马克坦小岛上的酋长不服教化。麦哲伦冒失地带领50来个船员，乘3只小艇前去小岛，企图以势压人，结果遭到顽强反抗。船员们纷纷逃回小艇，跛着脚压阵的麦哲伦腿上中箭，脸部又被刺伤，正欲拔刀回击，可因右臂受伤只能拔出一半，便被印第安人刺死。
麦哲伦一死，船员们与宿务岛上的土著人关系急剧恶化。5月1日，宿务岛的酋长假意请17名船员赴宴，席中大部分船员被杀害。
那些未赴宴的幸存者见势不妙，立刻解缆启程。现在只剩下113人，难以应付3只船的工作，况且“康塞普尼翁”号已损坏，便烧了它，驾着两艘船去寻找香料群岛了。
由于失去了麦哲伦的指挥，两只船漫无目的地在菲律宾水域漂泊了6个月，后来，遇到当地两只小船，才打听到摩鲁古群岛的位置。
11月8日，船队来到了提多尔岛。当船员们得知这就是朝夕盼望的香料群岛中的一个岛屿时，个个兴奋已极，齐谢上帝，鸣炮庆贺。至此，历尽艰难险阻，耗时25个月，梦寐以求的香料群岛终于呈现在眼前。
多么富饶的岛屿，这里郁郁葱葱，到处都有丁香树，各种香料应有尽有——丁香、肉豆蔻、肉桂、胡椒、生姜、香石竹等。他们迫不及待地抢购各种香料，甚至用衣物、礼炮、皮带等去交换宝物。超负荷的装船，使旗舰未启船便开始裂缝。一切应急措施都无济于事，不得已留下来修理。后来，这只船为葡萄牙所夺，全体船员成了俘虏，不少人被折磨而死，只有少数人受尽磨难后回到了西班牙。
“维多利亚”号在德尔·卡诺的指挥下，于1521年12月朝西南方向驶入印度洋，踏上归国的征途。
由于已进入葡萄牙势力范围，为避免葡萄牙人的迫害，1522年1月26日，“维多利亚”号在帝汶岛再次储备了粮食和淡水，取向西南，远离海岸，横渡印度洋。于是又一次艰难的不停靠航行开始了。他们忍饥受冻，在逆风、严寒中行进，好不容易绕过狂怒的好望角，颠簸驶进了南大西洋。由于风暴常常袭击，航行十分缓慢。不久，饥饿、坏血病又一次夺去了21人的生命。无奈，卡诺不得不挥船驶进葡属佛得角群岛，但淡水、粮食尚未补齐，便被葡当局发现，只好丢下被捕去的12名船员，余下的18人急忙扭头驶往海上，才幸免于难。
1522年9月6日，这18名极度衰弱的人，总算回到了西班牙。8日，在凯旋的礼炮声中，“维多利亚”号驶进塞维利亚港停泊。这时离出发已有3年了，首次从东向西绕地球一周的航行结束了。
岸上的人群惊讶地看着这18名幸存着蹒跚地走下舷梯。他们没有忘记这次远航的总指挥麦哲伦，第二天，他们拖着疲倦的身子，点着蜡烛，赤脚走向教堂，祭奠了麦哲伦。
麦哲伦的功与过
麦哲伦是个实干家，他以亲身的环球航行实践，向全世界宣告：地球是圆的。“地圆说”的证实，推动了人类科学思想和航海文明的进步，扩大了人类的地理知识视野，引起了一场地理学革命。它证明了地球表面大部分面积是海域，而非陆地，世界的海洋是一个统一体，从海洋上可以环航地球的真理。从此，自然科学开始从宗教神学中解放出来，成为真正的科学。
尽管西班牙国王查理认为卡诺是第一个绕地球航行的人，并赐给他一枚罗德骑士团勋章。但事实上，这个荣誉无疑应属于麦哲伦。正如自始至终担任这次环航记录的比加费塔评价的：
“他（麦哲伦）的天才的最好证明，就是他比谁都早地环航了地球。”
当然，麦哲伦与同时代的哥伦布、达·伽马一样，也充当了殖民主义的开路先锋，作为残暴的殖民主义者，不光彩地结束了一生。
但是，麦哲伦那勇于探险、敢于献身于挚爱的事业中的顽强毅力，将永远鼓舞着后人克服各种困难去攀登科学的高峰。他为世界文明的进步所做出的巨大贡献是不可磨灭的。