כאמור, נתיב הגליאון של מנילה נפתח ב-1565: ב-1 ביוני הפליג אנדרס דה אורדאנטה מזרחה בשליחותו של מושלה החדש של איי הודו המזרחית הספרדיים, מיגל לופס דה לגאספי. דה אורדאנטה עלה צפונה עד לאזור קו הרוחב 38, לפני שפנה מזרחה ומצא רוחות מערביות שנשאו אותו לכיוון חופה המערבי של יבשת אמריקה. ספינתו של דה אורדאנטה, הסן פדרו, הגיעה לאקפולקו ב-8 באוקטובר 1565, לאחר שעברה מרחק של כ-20,000 ק"מ ב-130 ימים. בהגיעו לאקפולקו התברר לדה אורדאנטה כי הספינה סן לוקאס, שהקשר איתה אבד במהלך המסע לפיליפינים וצוותה נחשד בעריקה, הגיעה לנמל בארה דה נבידאד במקסיקו ב-9 באוגוסט, כחודשיים לפניו. הדיווח של מפקד הסן לוקאס, אלונסו דה ארייאנו, על הדרך בה חזר למקסיקו לקה בחסר, וההכרה על גילוי הנתיב ניתנה לדה אורדאנטה.
דה אורדאנטה שיער כי רוחות הסחר בדרום האוקיינוס השקט נעות בצורה מעגלית בדומה לרוחות האוקיינוס האטלנטי: בעוד שהיה על הספינות באוקיינוס האטלנטי להפליג מערבה כדי שהרוח תישא אותם למדיירה, הסיק דה אורדאנטה ששיט הרחק לכיוון צפון באוקיינוס השקט יביא בסופו של דבר את ספינתו לתוך רוחות הנושבות ממערב למזרח, לעבר חופה המערבי של צפון אמריקה. דה אורדאנטה צדק בניחושו, וכאשר נקלעה ספינתו לאזור קו רוחב 38 צפון הדפה אותה הרוח הנושבת מזרחה לעבר צפון אמריקה אל חופי קייפ מנדוסינו (Cape Mendocino), קליפורניה, ומשם המשיך דרומה לאורך החוף עד לאקפולקו. 16 מתוך 44 אנשי הצוות מתו במהלך מסע ראשוני זה, מכיוון שאורכו לא היה ידוע ומשום כך לא ניתן היה לקצוב בהתאם את מנות המזון.
במאה ה-18 התברר, כי ניתן לחצות את האוקיינוס גם בנתיב מעט דרומי יותר, אך נווטי הגליאונים העדיפו את הנתיב הבטוח ונמנעו מלסכן את ספינותיהם לאורך החופים אפופי הערפל והסלעיים של קליפורניה. אחד המניעים לחקר אזור קליפורניה היה הניסיון לייסד תחנות מנוחה והצטיידות מחדש לחלקו האחרון של המסע המפרך שעברו הגליאונים שחצו את האוקיינוס, בו בדרך כלל כבר סבלו צוותי הספינות והנוסעים מתשישות, מחלות וממחסור במים ובמזון. אחד הניסיונות לחקור את חופי קליפורניה ב-1595 הסתיים בטביעת הסן אוגוסטין, גליאון בן 200 טונות, במפרץ דרייקס. כתוצאה מכך, התעכב חקר האזור על ידי הספרדים, בעיקר מכיוון הים, בכמעט 200 שנה ורק ב-1769 הקימה משלחת פורטולה, אשר חקרה בפעם הראשונה את אזור מדינת קליפורניה של ימינו, את היישובים מונטריי וסן דייגו, שבעת הצורך יכלו לשמש כתחנות ביניים בטוחות לגליאונים המגיעים ממערב.
התפתחות הסחר בנתיב.
נתיב הסחר ניזון בעיקר מסוחרים מפוג'יין, שהגיעו למנילה כדי למכור תבלינים, פורצלן, שנהב, משי ומוצרי מותרות אחרים. מוצרים אלה הובלו בגליאונים למכירה ביבשת אמריקה, בעיקר בספרד החדשה ובפרו, כמו גם בשווקים אירופאים. הסחר במזרח אסיה התבסס על תקן הכסף בשל השימוש במטילי כסף בסין כאמצעי של סחר חליפין. לכן, נרכשו המוצרים תוצרת סין בתמורה לכסף שנכרה במקסיקו או במכרות פוטוסי (כיום בבוליביה). המטען שהגיע לאקפולקו הועבר ביבשה לנמל וראקרוס אשר לחופי מפרץ מקסיקו, שם הועמס על ספינות צי האוצר הספרדי שיעדן ספרד. נתיב זה שימש אלטרנטיבה למסע מערבה ממנילה דרך האוקיינוס ההודי וסביב כף התקווה הטובה, שעל פי חוזה טורדסיאס היו בשליטת פורטוגל, ובנוסף מנע השימוש בנתיב את הצורך לעגון בדרך בנמלי מעצמות מתחרות כגון פורטוגל והולנד. כבר בשלב מוקדם של חקר העולם החדש ידעו הספרדים כי יבשת אמריקה צרה יותר באזור פנמה מאשר במקסיקו וניסו להקים מעבר יבשתי סדיר להעברת סחורות, אך הג'ונגל הסבוך והמלריה הפכו אפשרות זו ללא מעשית.
בשל ההגבלה על מספר הספינות, רווחיותו הגבוהה של הנתיב אך גם זמן השייט הארוך, היה הכרחי להשתמש בגליאונים הגדולים ביותר שניתן לבנות, שהיו לכלי השייט הידועים הגדולים ביותר שנבנו מסוגם. במהלך המאה ה-16, עם משקל ממוצע של בין 1,700 ל-2,000 טונות, נבנו הגליאונים מעצי הפיליפינים והיה ביכולתם לשאת עד 1,000 נוסעים: הנואסטרה סניורה דה לה קונספסיון, שעלתה על שרטון ב-1638, הגיעה לאורך שנע בין 43 ל-49 מטרים ולמשקל של כ-2,000 טונות. הסנטיסימה טרינידד הגיעה לאורך של 51.5 מטרים. מרבית הספינות נבנו בפיליפינים ורק שמונה מהן נבנו במקסיקו.
זמן ההפלגה מאקפולקו למנילה היה קצר יחסית ונמשך כשלושה חודשים באמצעות רוחות הסחר. לעומת זאת, נמשכה ההפלגה ממנילה לאקפולקו בין שישה לשבעה חודשים, כאשר חלקו המסוכן ביותר של המסע, מעבר בין שרשרת האיים בארכיפלג, השרטונות ושטחי מים רדודים עד למצר סן ברנרדינו ומשם לאוקיינוס הפתוח, ארך כחודשיים. גם לאחר המעבר במצר נותרה בעינה סכנת הסופות צפונה עד אזור יפן.
הסחר עם סין שבשליטת שושלת מינג דרך מנילה שימש מקור חשוב לרווחים עבור האימפריה הספרדית ומקור הכנסה מרכזי למושבות הספרדיות בפיליפינים. עד 1593 הפליגו בכל עונה שלוש ספינות או יותר מכל נמל באיים. הנתיב הפך ריווחי במידה כזו, שסוחרי סביליה פנו למלך ספרד בדרישה להגן על מונופול חברת הסחר של הכתר הספרדי (Casa de Contratación) שבסיסה בסביליה (ושהועבר מאוחר יותר לקדיס). הסחורה שהועברה ממנילה נמכרה במושבות ספרד באמריקה במחירים נמוכים יותר לעומת סחורות דומות שהגיעו מספרד וכתוצאה מכך נפגעו רווחי סוחרי סביליה. דרישה זו הובילה להוצאת צו מלכותי ב-1593, שהגביל את הסחר לשתי ספינות בכל שנה שייצאו משני הנמלים, כאשר גליאון אחד נשמר באקפולקו ושני במנילה כעתודה. הצו המלכותי אפשר רק לספרדים תושבי מנילה לשלוח סחורה והגביל את כמות המטען שנשא כל גליאון ל-300 טונות. שוויה של הסחורה הוגבל גם הוא ל-250,000 פזוס, ושוויים של מטבעות הכסף בספינות השבות למנילה ממקסיקו כדי לשלם על הסחורה שנקנתה בשנה הקודמת הוגבל ל-500,000 פזוס. בנוסף קבע הצו, כי הסחורה תוכל להימכר בספרד החדשה רק לאחר תשלום מכס. כתוצאה מהחלטת השלטונות הספרדיים לרכז בידם את סחר הגליאונים, הפכו ההברחות ואי הצהרה על מטענים לנפוצים מאוד, כאשר תגובת סוחרי מנילה הייתה לשלוח כמות גדולה יותר של מטען ולהפחית בערכו הכולל המוצהר ובכך לשמור על רווחיות.
כל כלי שיט ספרדי מהמאה ה-16 ואילך, ובכלל זה הגליאונים בנתיב מנילה-אקפולקו, היה חייב לשאת תצהיר המפרט את מספר הנוסעים ואנשי הצוות ותיעוד של הציוד והמטען שנשאה הספינה. במסמך זה תועדו גם לידות ופטירות במהלך המסע. הסיבה לתיעוד המטען הייתה לאפשר לשירות המכס מטעם הכתר הספרדי באקפולקו (או בכל נמל ספרדי אחר) לפקח על הסחורה הנכנסת ולגבות תשלום בהתאם. תשלומי המכס הועברו לאוצר הכתר הספרדי וסחורות לא רשומות הוחרמו. רק המטען האישי השייך לקצינים, לאנשי הצוות ולנוסעים הוכנס ללא צורך בתשלום מכס. באקפולקו התפתח "הסכם ג'נטלמני", לפיו היה זה בלתי מכובד לפקפק ביושרתו של ג'נטלמן המצהיר על מטען לא רשום כעל חלק מחפציו האישיים. כתוצאה מכך, בדרך זו נכנסה סחורה מוברחת רבה אל אקפולקו שנמכרה מאוחר יותר ביריד הסחר של עיר הנמל.
בעיות בנוגע לכמות המטען המועברת על ידי הגליאונים ממנילה התעוררו שוב במאה ה-18, כאשר סוחרי סביליה וקדיס מחו על כך שהמוצרים המגיעים ממנילה לספרד החדשה פוגעים בעסקיהם. ב-27 בינואר 1714 פנו סוחרי לשכת הסחר של סביליה לפליפה החמישי בטענה שהמשי המיובא מסין פוגע בתעשיית ייצור המשי בספרד. בעקבות זאת פורסם צו מלכותי ב-1718 אשר אסר על הגליאונים של מנילה להוביל משי ומוצרי בד אחרים למכירה במושבות ספרד באמריקה. במקום, היה על המטען להיות מורכב ממוצרים מקומיים המיוצרים בפיליפינים, שכמותם המעטה יכלה למלא בקושי כלי שיט אחד.
צו מלכותי נוסף שפורסם ב-27 באוקטובר 1720 פרט את סוגי המוצרים אותם היו הגליאונים ממנילה מורשים לשאת ליישובי העולם החדש אשר כללו קינמון, ציפורן, שעווה, פשתן ובדי כותנה ומנע מכירת מוצרים אשר התחרו מול היבוא מספרד. לאחר מחאות מצד סוחרי מנילה שאיבדו למעשה חלק ניכר מפרנסתם, בוטל הצו ב-1724 כאשר התברר לשלטונות שהסחר במנילה מהווה הכנסה נכבדת למימון פעילות המיסיונים והמנזרים באזור.
בניגוד לצי האינדיאס, לא סיפקו השליטים הספרדים ליווי של אוניות מלחמה לגליאונים נושאי המטען שחצו את האוקיינוס. עם זאת, היו ספינות המטען חמושות והגנו על עצמן בעת הצורך. בצידו המזרחי של האוקיינוס השקט, בעיקר בתקופות של חשש מפעילות ספינות אויב, סופק ליווי חמוש מבאחה קליפורניה ועד לאקפולקו. בצד המערבי, פגשו לעיתים קרובות הספינות המגיעות ממקסיקו ספינה שנשלחה על ידי המושל הספרדי של מנילה, אשר הדריכה אותן דרך מצר סן ברנרדינו ועד ליעדן הסופי. לעיתים, היה צורך לשלוח ספינות מזרחה כדי להזהיר את הגליאונים המתקרבים מנוכחות ספינות אויב, אז היו הגליאונים עוגנים ופורקים את מטענם באי סמאר, בצידו המזרחי של הארכיפלג, והמטען היה מועבר ליעדו ביבשה. שיטה נוספת לאזהרת גליאונים קרבים מפני סכנה הייתה באמצעות איתות עשן ממדורות שהוקמו בשטחים גבוהים. קוד להעברת מסרים באיתות פותח בידי מיסיונר ישועי מקומי, פרנסיסקו קולין. העובדה שחלק מהמיסיונים אותם הפעילו הישועים שכנו לאורך החופים אשר סמוך אליהם חלפו גליאונים, הפכו את הראשונים לאחראים על הפעלת מערכת זו.