I sin nye stilling arbeidet Kratzenstein med å forbedre utstyret som ble brukt til navigasjon på havet. Dette fikk han i 1752 til å gjenomføre en ekspedisjon med båt fra Arkhangelsk langs norskekysten tilbake gjennom Kattegat og Østersjøen til St. Petersburg hvor de ankom om høsten, samme år. Etter en stopp på reisen i København aksepterte han et tilbud fra universitet der i byen og ble høsten 1753 utnevnt til professor i eksperimentalfysikk og medisin. Samme år ble han opptatt i Videnskabernes Selskab. Denne byen ble hans hjemsted for resten av livet.