El 15 de marzo de 1833 el "Beagle" llegó a las islas Malvinas justo cuando los británicos habían vuelto a ocuparlas. Ahí compró una goleta para que le ayudara en los trabajos de levantamiento, bautizada "Adventure", regresó con ambas naves a la Patagonia donde lo reparó y le cambió los cobres del fondo, permaneció en la zona de la Patagonia argentina hasta el 26 de enero de 1834 en que junto con el "Adventure" tomaron rumbo al estrecho de Magallanes para completar los trabajos del área. El 5 de marzo de 1834 Fitz-Roy con el "Beagle" fondeó en Wulaia para saber de los tres fueguinos, las cabañas estaban abandonadas pero en un bote llegó Jemmy Button con quién se ve por última vez. El 9 de junio el "Beagle" y la "Adventure" zarparon de puerto del Hambre a través de los canales Magdalena y Cockburn hacia Chiloé fondeando en San Carlos de Ancud el 27 de junio de 1834. Fitz Roy permaneció en Chile hasta fines de julio de 1835, durante ese tiempo efectuó, entre otros, los levantamientos del golfo de Ancud, la costa oeste de la isla grande de Chiloé, el archipiélago de los Chonos, el golfo de Arauco, las islas Mocha y Santa María, Coquimbo y La Herradura. Pasó el invierno en Valparaíso trabajando en los antecedentes acumulados hasta ese momento, enviando al Almirantazgo las cartas de la costa este de la Patagonia, de la Tierra del Fuego y de las islas Malvinas. Presenció desde San Carlos la erupción del volcán Osorno el 19 de enero de 1835 y mientras estaba fondeado en Valdivia sintió el terremoto, que el 20 de febrero de 1835, azotó la zona sur de Chile destruyendo gran parte de la ciudad de Concepción. Participó activamente en el rescate de la tripulación del HMS "Challenger", un navío de veintiocho cañones que varó el 19 de mayo de 1835 en la punta Morguilla cerca de la desembocadura del río Lebu. Estando en Valparaíso vendió la "Adventure" por órdenes superiores.