Вернувшийся в 1827 г. из кругосветного плавания военный транспорт “Кроткий” в 1828 г. снова был послан с грузами для Петропавловска и Ново-Архангельска. Командиром его был назначен капитан-лейтенант Леонтий Васильевич Гагемейстер, уже совершивший до того плавание из Кронштадта в Ново-Архангельск, командуя кораблем “Нева” (1806-1807) и кругосветное плавание, командуя кораблем “Кутузов” (1816-1819).

“Кроткий” вышел из Кронштадта 11 сентября 1828 г. и, зайдя на пути в Копенгаген, Портсмут, на остров Сантьяго (острова Зеленого Мыса), в Саймонс-бей, обогнул мыс Доброй Надежды и Тасманию и 26 марта стал на якорь в Сиднее.

Оставив Сидней 19 апреля, “Кроткий” 7 мая 1829 г. приблизился к острову Кандаву в архипелаге Фиджи, в течение двух дней произвел опись острова и определил его географические координаты. Затем Гагемейстер прошел через Маршаллсвы острова, открыл и положил на карту группу обитаемых островов, названных островами Меншикова. 5 июня Гагемейстер определил координаты островов Эшшольца, открытых в 1825 г. Коцебу во время плавания на “Предприятии”.

Простояв в Петропавловске с 10 июля по 3 октября, Гагемейстер 26 октября пришел в Ново-Архангельск. Узнав здесь, что присутствие военного судна в Русской Америке не нужно, уже 3 ноября оставил Ново-Архангельск. Зайдя в Сан-Франциско, Гагемейстер 13 декабря пошел на юг почти по меридиану Сан-Франциско и производя магнитные наблюдения совместно с доктором Эрманом, до этого производившим магнитные наблюдения на Камчатке, он убедился, что между 123°18' и 142° з. д. магнитный экватор не пересекает земного, а проходит на 1°48'-1°52' южнее.

Недостаток в воде заставил Гагемейстера прекратить дальнейшие исследования и идти к острову Таити, определяя координаты островов Туамоту, мимо которых пришлось проходить.

Во время стоянки у острова Таити сильным северным штормом в бухте Матаваи развело сильную волну и одну шлюпку “Кроткого” разбило. На берегу шторм поломал много деревьев и повредил жилища.

Хотя воды и дров успели принять только на два месяца, Гагемейстер 11 февраля снялся с якоря и, обогнув мыс Горн, 1 мая пришел в Рио-де-Жанейро. Выйдя из Рио-де-Жанейро 6 июля и зайдя по пути в Портсмут и Хельсингёр, “Кроткий” 16 сентября 1830 г. вернулся в Кронштадт.

На обратном пути в Россию на “Кротком” при всякой возможности определялись склонение и наклонение магнитной стрелки.

Уже говорилось, что Врангель во время своего кругосветного плавания на “Кротком” два раза в сутки измерял температуру поверхности моря. Макаров отмечает, что Гагемейстер на тем же “Кротком” стал измерять температуру поверхности моря шесть раз в сутки

Всего за время плавания “Кроткий” пробыл под парусами 530 дней. Самый длительный переход под парусами (из Сиднея в Петропавловск) продолжался 82 дня.

Именем Гагемейстера назван атолл в архипелаге Туамоту и остров в заливе Бристоль.