1564年、ヌエバ・エスパーニャ副王ルイス・デ・ベラスコの死去にともない、ヌエバ・エスパーニャの統治はアウディエンシア管轄下に入った。フィリピン諸島の征服と植民地化のための遠征準備が最初の課題となった。これは1559年にフェリペ2世が下した命令で、指揮官に指名されたウルダネータは恐れていたし、副王は死ぬまでこの件を検討中としていた。ウルダネータは有能な航海士で、とりわけインド方面に強いと考えられていた。フェリペ2世はウルダネータに遠征参加を要求し、彼を指揮官とすることを提案した。ウルダネータは遠征参加に同意した。指揮権と前金は認められず、ミゲル・ロペス・デ・レガスピが指揮官とされた。レガスピ座乗のサン・パブロ号を旗艦とし、ウルダネータ座乗のサン・ペドロ号、小型船のサン・フアン号とサン・ルーカス号が続くこの遠征艦隊は、ハリスコ州バーラ・デ・ナビダードを1564年11月21日に出発した。島（フィリピン）でしばらく過ごしたレガスピは、島に残ることにした。そしてレガスピは、ヌエバ・エスパーニャに帰るための航路開拓と、フィリピン植民地への増派を求めるために、ウルダネータを帰らせることにした。ウルダネータはセブ島のサン・ミゲルを1565年7月1日に出航した。遙か北緯36度まで進まないと、良い風は得られなかった。航海中のトラブルから、ウルダネータ自身が指揮をとることになった。サン・ペドロ号は130日間で12,000マイル（20,000km）航海し、1565年10月8日、アカプルコに入港した。この航海で乗組員14名が死んだ。錨を降ろす力が残っていたのは、レガスピの甥フェリペ・デ・サルセードとウルダネータだけだった。到着後、ウルダネータは遠征艦隊の一員でフィリピンに向かう途中はぐれたアロンソ・デ・アレジャノを見つけた（アレジャノはサン・ルーカス号に乗っていた）。アレジャノは艦隊とはぐれてから、8月にバーラ・デ・ナビダードまで戻ってきていた。アレジャノの記録はウルダネータのものよりまったく不正確かつ専門的でなかったため、ウルダネータの航路が有名になり、信用に足るものとされた。ウルダネータは遠征報告のためヨーロッパに行き、報告後ヌエバ・エスパーニャに戻った。再びフィリピンに向かうことを望んだが、友人たちが思いとどまらせた。彼は自身の船旅に関する手記を二つ書いた。その片方、ロアイサの遠征の話は出版された。もう片方の、帰還の話を書いたものは、原稿がインディアス古文書館に収蔵されている。以後17世紀まで、マニラ・ガレオンと呼ばれるスペイン船が、「ウルダネータの航路」を用いた。スペインは19世紀まで、太平洋の大半における名目上の宗主権を持っていたが、種々の理由で、北米の太平洋岸や太平洋の島々を探検しなかった。1568年、メキシコシティで世を去った。
文政10年（1827年）、先代の藩主・三宅康明が嗣子無くして病死した。取次格の渡辺崋山は康明の弟の友信に跡を継がせようとしたが、家臣団の多くは酒井忠実の子である稲若を養嗣子として迎え、その持参金で長年困窮にあえぐ田原藩財政を救おうと考えた。このため、崋山が推薦する友信を押さえる形で、翌文政11年（1828年）に康直が次の藩主として迎えられた。1828年（文政11年）とその翌年に田原城下が大火にみまわれたため、康直は持参金を被災民への成木や食料などに充て、自らは倹約に励んだ。もとより悪化していた田原藩の財政であったが、1830年（天保元年）に幕府より日光祭礼奉行に任じられ日光代参を挙行したため、藩財政はさらに悪化し、改革の必要が迫られた。そこで康直は天保3年（1832年）、崋山を年寄役に任じて改革を行なうことにした。崋山はまず、田原藩の災難の解決を図った。この頃、田原藩では領民が難破した他国船の積荷を奪った事件や、他国の商人が巧みに介入して藩領で新田開発を企てるなど、様々な問題があった。崋山はこれらを交渉をもって解決したのである。また、康直と崋山は協力して、2人扶持の支給や格高分合制という人材登用制度などを新たに取り入れた。特にこの人材登用制は、有能な人材であれば家格にかかわらず重く登用するという先進的なものであった。また、崋山は農政学者・大蔵永常を招聘して甘藷（サツマイモ）、櫨、椿などの商品性の高い農産物の育成を奨励した。ところが、康直と崋山の改革は思わぬところから挫折する。ひとつは、天保の大飢饉に領内が襲われたことである。食糧備蓄庫である報民倉があらかじめ準備されていたことなど、崋山の手腕により田原藩では一人の餓死者を出すこともなく収まったが、藩における被害は大きかった。さらに崋山が幕府のお尋ね者である高野長英や小関三英と交友を持ち、洋学に傾き始めたのも一因である。この頃、日本近海に異国船が次々と出没していたが、幕府はその対策として異国船打払令を出していた。崋山はこれを無謀と批判して『慎機論』を著わしたが、崋山はこれにより入牢の上、国許での蟄居を命じられた（蛮社の獄）。崋山は康直に罪が降りかかることを恐れ、天保12年（1841年）に自殺した。その功あってか、康直は同年12月奏者番に就き、1849年（嘉永2年）に病を得て辞するまで勤める。崋山の死により改革は停滞したが、1842年（天保13年）に康直は高島秋帆から砲術を学んだ藩士村上範致に洋式大砲と火薬の製造を命じ、1843年（天保14年）に波瀬村に台場を築き海防を強化し、1850年（嘉永3年）には藩の軍制を西洋式に改めた。同年11月、隠居して家督を娘婿の康保に譲り、明治26年（1893年）8月9日に83歳で死去した。墓所は愛知県田原市北番場の霊巌寺。