פעילותו בשירות הצי עד אוגוסט 1914.
חקר מדעי ורפורמה בצי.
בשובו לסנקט פטרסבורג באפריל 1905 הועלה קולצ'ק לסגן מפקד והשתתף בבנייה מחדש של הצי הרוסי הקיסרי, שנהרס כמעט לחלוטין במהלך המלחמה. הוא שירת במטה הכללי של חיל הים החל משנת 1906, וסייע לנסח תוכנית לבניית ספינות, תוכנית אימונים ופיתוח תוכנית הגנה חדשה לסנקט פטרסבורג ומפרץ פינלנד. תחילה לאחר שחרורו של קולצ'ק מבית החולים הוענק לו פטור משירות פעיל למשך חצי שנה. במהלך תקופה זאת הפך לחבר החברה הגיאוגרפית הרוסית והחל לקדם את גילוייו המדעיים ממשלחות הקוטב. קולצ'ק הביא כמות ממצאים רבה די כדי לפתוח לשכת חקר חדשה באקדמיית המדעים הממלכתית עבורם. בהמשך פרסם קולצ'ק דו"ח פעילות על משלחת החיפוש אחר טול, דו"ח שהקנה לו פרסום רחב במעגלים מדעיים חברתיים.
ב-1906 פרסמה מחלקת ההידרוגרפיה של משרד הצי שלוש מפות שהוכנו בידי קולצ'ק שמיפה את חופי סיביר לימות קארה ולאפטב (חופי הניינץ, ימלו-ננץ, קרסנויארסק וסאחה-יקוטיה). ב-1907 תרגם קולצ'ק מדנית ופרסם ברוסית את עבודתו של מרטין קנודסן () אודות חקר תהליך הקיפאון של מים. קנודסן היה מעורב בזמנו במשלחת אינגולף אל צפון האוקיינוס האטלנטי. ב-1909 פרסם קולצ'ק את עבודת החקר הגדולה ביותר שלו: "'אודות הקרחונים של קארה והימות הסיביריים"', אשר איגד את כל מחקריו הקודמים. כמו כן, קולצ'ק סטה מתחום המחקר המרכזי שלו כאשר פרסם עבודת חקר על נדידת זני ציפורים בקוטב הצפוני מארץ פרנץ יוזף ועד לאלסקה, ארצות הברית.
קולצ'ק היה חלק מתנועת קצינים שקראו לרפורמה מוחלטת בארגון, בניהול, בפיתוח ובתקציב של הצי לאחר ההפסד המשפיל ליפנים. כחלק מהרפורמות שלאחר המלחמה הורה משרד הצי על הקמת המטה הכללי של הצי ב-27 באפריל 1906. קולצ'ק מונה למנהל לשכת הסטטיסטיקה של המטה הכללי והיה לרושם תזכיר הלשכה. ראשית סיים קולצ'ק את הרגולציות בשירות הצי, שבלמו את עלייתם בדרגה של רוב הקצינים. לקולצ'ק הייתה השפעה רבה על קצינים צעירים בצי שכרשו לו כבוד והערכה בכללם. במסגרת תפקידו פתח קולצ'ק בחקירה מעמיקה לגורמים שהובילו להפסד המכפיש של הצי הרוסי למקבילו היפני במהלך קרב צושימה. קולצ'ק טען כי היה על ההנהגה הרוסית להתרכז בסיקול הלוגיסטיקה היפנית דרך משדרי רדיו שהיו בעלי חשיבות מכרעת בהליך הקרב.
קולצ'ק מונה למומחה בוועדת ההגנה הלאומית של הדומה הממלכתית של האימפריה הרוסית ובדצמבר 1907 הגיש דו"ח על רפורמות מתבקשות עבור פיתוח הצי שבוססו על עבודותיו התאורטיות. קולצ'ק הגדיר את הים הבלטי כנתיב הים הפגיע ביותר של רוסיה ונקודת התורפה של הצי. בעניין פיתוח צוללות העריך קולצ'ק תחילה כי השפעתן על המערכה הימית בשעת מלחמה תהיה משנית בלבד לעומת אוניות מלחמה אותן הגדיר כעמוד השדרה של הצי. ב-1913 לעומת זאת, קולצ'ק חזר בו מהצהרתו הקודמת והחל לתמוך בפיתוח צי צוללות חזק עבור כל אחד מנמלי הצי המרכזיים של רוסיה. במסגרת תפקידו בלשכת ההגנה הלאומית קולצ'ק נאם בפני הדומה מספר פעמים. פעם אחר פעם סירבה ההנהגה הפוליטית לקבל את קריאותיו להקים צי אוניות מלחמה חדש. קולצ'ק, שנשא חינוך צבאי ולא אקדמי אזרחי, על כל מקרה הוזמן לנאום ולהרצות באקדמיות ומכללות שונות במהלך שירותו במטה הכללי של הצי. קולצ'ק אף נשא הרצאות אודות הצורך שראה בפיתוח הצי עבור קצינים צעירים ולא רק סטודנטים אזרחיים. באותה העת שכרה משפחת קולצ'ק דירה בבניין השלישי ברחוב בולשאיה זלנינה בסנקט פטרבורג. ב-25 בינואר 1908 נולדה בתו הבכורה של קולצ'ק, טטיאנה. באפריל אותה השנה הועלה קולצ'ק לדרגת קפטן ומונה לראש לשכת הפעילות בזירה הבלטית במטכ"ל.
משלחת החקר המדעי לאוקיינוס הקרח הצפוני.
קולצ'ק לא מאס לרגע מהליך החקר של הקוטב הצפוני ובעיקר ניסה לקדם את משלחות המחקר לגילוי נתיב הים הצפוני מסנקט פטרבורג ועד ולדיווסטוק. ב-1906 הוקמה לשכה לחקר נתיב הים הצפוני בראשות האדמירל ולדימיר פאבלוביץ' ורקובסקי. הלשכה הורתה לקולצ'ק לכתוב דו"ח עבור משרד הצי על תנאי השיט באוקיינוס הקרח הצפוני. קולצ'ק השלים את הדו"ח בספטמבר 1906. שותף לקולצ'ק בתושייתו לחקר נתיב הים הצפוני היה מייג'ור גנרל אנדריי איפוליטביץ' וילקטסקי, ראש הדירקטוריון לחקר ההידרוגרפי של משרד הצי. וילקטסקי היה דמות מפתח בשכנוע של הממשלה לתמוך במשלחת החדשה לחקר נתיב הים הצפוני. וילקטסקי הציע לקולצ'ק להצטרף למשלחת ודרכה להמשיך ולקדם את החקר ההידרוגרפי שלו.
קולצ'ק הסכים והצטרף למשלחת אשר יצאה על גבי שוברת הקרח 'באיגץ". שוברת הקרח מומנה ותוחזקה בידי הצי ונחשבה לבטוחה יותר מפני תקלות ותאונות מאשר המשלחת האזרחית של פון טול. עוד קודם לסיום בנייתה של שוברת הקרח התמנה קולצ'ק למפקדה העתידי עבור המשלחת. כמו כן נבנתה עבור המשלחת גם שוברת הקרח 'טיימיר'. המשלחת יצאה ב-28 באוקטובר 1909 ובראשה עמדו 4 קצינים וקולצ'ק בראשם. המשלחת עברה מסע הפוך מקודמתה, נעה דרך הים התיכון והאוקיינוס ההודי (נתיב הים הדרומי) עד שלבסוף הגיעה דרך מצר מלאקה לאוקיינוס השקט ותודלקה בוולדיווסטוק אליה הגיעה ב-3 ביוני 1910. עם ההגעה לוולדיווסטוק עברו שוברות הקרח שיפוץ ולקח עליהן פיקוד הקולונל איוואן סימיונוביץ' סרגייב.
ראשית תוכננה התנועה לעבר מצר ברינג איפה שהחקר האסטרונומי והמיפוי האזורי היו למשימה הראשית של המשלחת, וכף דז'נב בצ'וקוטקה נקבעה להיות למקום העצירה של המשלחת. תחילה החלה תנועת המשלחת מוולדיווסטוק אל פטרופבלובסק-קמצ'טסקי אך עיכוב בתנועת המשלחת הוביל לשינוי כיוון חזרה לוולדיווסטוק עקב החורף הקרב. במהלך המסע הזה של המשלחת, שהיה הראשון מבין סדרת מסעות שעברה בשנים הבאות, הצליח קולצ'ק למפות מספר מפרצים. ב-20 באוקטובר 1910, עם שיבת המשלחת לוולדיווסטוק אחרי מסעה הראשון, נקרא קולצ'ק לשוב למטכ"ל הצי בסנקט פטרבורג. בחוסר רצון, נענה קולצ'ק לקריאה ושב על גבי הרכבת הטרנס-סיבירית. בשובו פגש קולצ'ק לראשונה בבנו הבכור רוסטיסלב, שנולד ב-24 בפברואר 1910. בהמשך המשלחת פתחה לראשונה את נתיב הים הצפוני וכמו כן התגלה גם ארכיפלג חדש מצפון לחצי האי טיימיר שנקרא "הצאר ניקולאי השני", שם ששונה בהמשך לסֶבֶרנאיה זֶמליה ("הארץ הצפונית").
במטה הכללי ובצי הבלטי.
בשובו למטה הכללי של הצי קולצ'ק מונה למפקד המחלקה הביצועית הראשונה שתכננה את פעילותו של הצי הבלטי בעת תרחיש מלחמה. קולצ'ק קידם את בנייתן של אוניות המערכה מסדרת סבסטופול, המשחתות מסדרת נוביק והצוללות מסדרת בארס. הפעם התקבלו התיאוריות הצבאיות שלו בקשב רב יותר מקודם לכן וכך הייתה גם ההתייחסות אליהן בהתאם. יסודות הבנייה הימית של קולצ'ק המשיכו לשרת גם את צי ברית המועצות במהלך מלחמת העולם השנייה. בה בעת עסק קולצ'ק בין לבין גם בחינוך קצינים והעביר קורסים באקדמיה הימית ניקולאייב במחלקת הצי שלה. קולצ'ק המשיך לפרסם עבודות מחקר וכאשר פרסם ב-1912 את ספרו "שירותו של המטה הכללי" אשר דן בסמכויות ודרכי הפעילות של מטכלי"ם ברחבי העולם, הוטלה צנזורה על פרסומו של הספר לציבור הרחב והוא נותר פתוח רק לידיעתם של קצינים בכירים. עבור כתיבת עבודתו 'יישום התוכניות לבניית ספינות' עירב קול'צק גם את יורשו של מקארוב, סגן-אדמירל ניקולאי אוטוביץ' פון אסן.
בסיום העבודה הציע אסן לקולצ'ק לשרת בתפקיד ביצועי בצי הבלטי. בה בעת ראה קולצ'ק את עבודתו בפיתוח וברפורמות של הצי כגמורה ולכן השיב בחיוב לאסן. ב-12 באפריל 1912 מונה קולצ'ק למפקד המשחתת 'אוסורידס' בצי הבלטי והצטרף לבסיס דיוויזיית המקשים הימית בלייפאיה, פלך קורלנד (בלטביה המודרנית). בתחילת החורף של אותה השנה עברה משפחת קולצ'ק גם כן לעיר. ב-30 בנובמבר 1912 נולדה בתו השנייה של קולצ'ק, מרגריטה. במאי 1913 מונה קולצ'ק למפקד המשחתת 'פוגראניציק' שהייתה לאוניית הדגל של האדמירל אסן. ב-25 ביוני היה קולצ'ק מעורב בניהול ביקורו של הצאר ניקולאי השני ושרו, איוואן קונסטנטינוביץ' גריגורוביץ', על גבי סיפון המשחתת 'פוגראניציק'. קולצ'ק היה מקורב כל אותה העת לאסן, שתכנן את קידומו. תת-אדמירל שטור כתב על קולצ'ק לחיוב:
ב-6 בדצמבר קודם קולצ'ק לדרגת קפטן ושלושה ימים מאוחר יותר למפקד במחלקה המבצעית של מטה מפקד הכוחות של הצי הבלטי. ב-14 ביולי 1914 החל לשרת כמפקד אוניית הדגל של האדמירל אסן ועוד באותו היום עוטר בלגיון הכבוד מידי נשיא צרפת, רמון פואנקרה, שהיה באותה העת בביקור ברוסיה. לקראת המלחמה הגדולה הממשמשת ובאה לנוכח משבר יולי, קולצ'ק קרא לתגבור הכוחות של הצי הבלטי וגיוס חיל מילואים לכוננות. קולצ'ק ערך סקירת כשירות במחלקות הצי הבלטי ובבסיסים הימיים, הכין מערך הגנה טקטי וקידם הטלות שדות מוקשים. ב-28 ביולי פרצה מלחמת העולם הראשונה בין רוסיה לאימפריה האוסטרו-הונגרית, ולצידה של האחרונה הצטרפה במהרה גם הקיסרות הגרמנית נגד רוסיה, משמע שפרץ מאבק ימי בין הצי הבלטי הרוסי והצי הקיסרי הגרמני.
במלחמת העולם הראשונה.
בצי הבלטי.
שירות במטה מפקד הצי הבלטי.
תחילת מלחמת העולם הראשונה מצאה את קולצ'ק בספינת הדגל פוגרניצ'ניק, שם פיקח קולצ'ק על הנחת שדות מוקשים הגנתיים נרחבים בחוף ופיקד על הכוחות הימיים במפרץ ריגה. ב-16 ביולי 1914 הגיעה למפקדתו של אסן הוראה מהמטה הכללי על גיוס כללי לשורות הצי מחצות 17 ביולי. קולצ'ק וקצינים נוספים עבדו לילות על הכנות תוכניות אסטרטגיות. בתחילתה של המלחמה לא התאפשר לקולצ'ק, פעם נוספת לשרת בשדה הקרב. ההתנהלות בתוך מפקדתו של אסן, שהייתה למטה פיקוד הצי הבלטי, אפשרה לקולצ'ק להתערב במנהל תחומים שונים בצי הכולל.