Darwin går om bord i HMS «Beagle»
I 1831 ble Darwin oppfordret av sin Cambridge-veileder til å bli med på en jordomseiling. Darwins stilling ombord i Beagle var som «gentleman naturalist» – ubetalt, men fri til å tilbringe sin tid med å studere ulike skapninger og deres biologi. Skipet forlot England den 27. desember 1831, seilte sørover til vestkysten av Afrika, og krysset Atlanterhavet for å følge kysten sørover langs Sør-Amerika. Derfra seilte de over Stillehavet, til de fjerne landene New Zealand og Australia, før de rundet Cape of Good Hope (Kapp det gode håp) helt syd i Afrika og over Atlanterhavet igjen til Sør-Amerika. Etter det krysset Beagle Atlanterhavet en tredje gang over til vestkysten av Afrika og så til slutt tilbake til England.
Darwins tur var en episk reise som varte i fem år. Under besøk pådisse fire kontinentene, samlet, inspiserte og katalogiserte Darwin artseksemplarer. Samtidig undersøkte han geologien på stedene han besøkte. Ved å studere junglene, fjellene og øyene han besøkte, så Darwin bevis på endringene som hadde skjedd over millioner av år. Han tok også mangfoldet av levende ting som han studerte i vitenskapelig betrakting. Han gjorde til og med vurderinger av havdypene, der ingen mennesker kunne komme dypt nok til å gjøre undersøkelser. Han tenkte også på hvordan fossilene han samlet inn, antydet at visse typer pattedyr måtte ha dødd ut. Under disse lange periodene på havet, hadde Darwin rikelig tid til å reflektere over sine tanker og idéer.
Under reisen med Beagle hadde ekspedisjonen en fem-ukers stopp på Galapagosøyene, som ligger snaut 1000 km utenfor det sør-amerikanske landet Ecuador. Galapagos er en samling av små vulkanske øyer, rikt på dyreliv og interessante naturlige habitater. Det er ofte blitt hevdet at dette var stedet hvor Darwin hadde sin aha-opplevelse, der hans