Gulf of Ob
1733 begann die Zweite Kamtschatkaexpedition unter der Leitung von Vitus Bering. Eine zentrale Aufgabe der Unternehmung war die Kartierung der gesamten russischen Nordküste von Archangelsk bis zur Mündung des Anadyr. Owzyn fiel die schwierige Aufgabe zu, den Küstenverlauf zwischen den Mündungen der großen sibirischen Ströme Ob und Jenissei zu kartieren. Bis zu diesem Zeitpunkt hatte noch kein Schiff die Mündung des Jenissei von Westen über die Karasee kommend erreicht. Owzyn begann seine Fahrt in Tobolsk mit dem Zweimastschoner "Tobol", dessen Bau er selbst beaufsichtigt hatte, am 14. Mai 1734. An Bord waren 56 Männer, darunter der Steuermann Dmitri Sterlegow und zwei Geodäten. Über den Tobol und den Irtysch erreichte Owzyn den Ob und begann an dessen Mündung in den Obbusen mit der eigentlichen Arbeit. Die Fahrt nach Norden durch den über 800 km langen Obbusen ging langsam vonstatten, da in kurzen Abständen am östlichen Ufer gelandet werden musste, um die Vermessungen durchzuführen. Für die Kartierung des Westufers war Stepan Murawjew zuständig, der aber 1736 durch Stepan Malygin ersetzt wurde. Am 5. August bei 70° 4′ Nord verlor die "Tobol" auf einer Sandbank ihr Ruder. Zur Reparatur und zur Überwinterung musste die Expedition umkehren und nach Obdorsk zurückfahren.