Одновременно со строительством флота были предприняты шаги к созданию антитурецкой коалиции из европейских государств. В 1697 г. Россия, Австрия и Венеция заключили наступательный союз против турок сроком на три года. Перед русской дипломатией стояла задача — укрепить этот союз, добиться привлечения в его состав новых государств.

С этой целью в том же 1697 г. за границу отправилось «великое посольство». Помимо выполнения дипломатических задач, посольство должно было нанять на русскую службу моряков, ремесленников, артиллеристов и прочих специалистов. Посольство сопровождали волонтеры из числа знатной дворянской молодежи, направленной за границу для обучения военно-морскому делу и кораблестроению.

В составе посольства, официально возглавляемого Ф. Я. Лефортом, Ф. А. Головиным и П. Б. Возницыным, инкогнито находился Петр I. За границей любознательный и энергичный царь восполнял пробелы своего скудного образования. Работа на Зандамской (Саардамской) судостроительной верфи в качестве плотника и посещение Англии, где Петр совершенствовал полученные в Голландии знания по кораблестроению, не мешали ему руководить дипломатической деятельностью посольства.

Однако план расширения союза не встретил поддержки в Западной Европе. Морские державы — Голландия и Англия — отклонили его вследствие своей заинтересованности в торговле с Турцией, а также в связи с подготовлявшейся войной за Испанское наследство. Опасаясь усиления России, отказалась от активных действий и Австрия, в столицу которой Петр прибыл летом 1698 г. Из Вены он собирался поехать в Венецию, но в июле получил тревожные известия из Москвы и срочно выехал в Россию. На обратном пути Петр вел переговоры с польским королем Августом II. Эти переговоры были завершены позднее в Москве заключением соглашения о совместной борьбе со Швецией, к которому присоединилась и Дания.