В 1838—1848 годах Степанов в чине лейтенанта плавал по Чёрному и Средиземному морям, а с 1849 года, уже капитан-лейтенантом — на транспортах «Рион» и «Кубань» и корабле «Селафаил» нёс службу по Южному Бугу и Днепровскому лиману. Во время Севастопольской кампании он принимал участие в защите Николаева, командуя Ингульской батареей и 44-м флотским экипажем.