麥哲倫嚴厲而審慎地懲處了叛亂分子。已死的門多薩按16世紀懲罰叛徒的慣例被大卸四塊，殺害聖安東尼奧號二副的凱薩達被砍頭後肢解，卡爾塔海納和一個神父被放逐到杳無人煙的阿根廷海岸上。赦免了其他40來個應處死罪的叛亂者。麥哲倫的處理是妥當的，因為船上還需要他們工作，同時也可避免引起其他海員的反感。一場大叛亂被麥哲倫迅速地平息了，未損一船，隻死了3個人，沒傷探險隊的元氣。
船隊在聖胡利安港停留了近5個月。頭兩個月未見到一個土著居民，後來才出現身材高大，穿大腳靴的巴塔哥尼亞人（大腳人）。皮加費塔誇張地說西班牙人站起來隻及他們的腰部。麥哲倫想抓2個人作為他地理發現的見證，便請了2個土人上船，哄他們戴上了他們不知為何物的腳鐐。這是麥哲倫遠航以來幹的第一樁殖民勾當。
在嚴冬的5月，麥哲倫派塞拉奧率聖地亞哥號沿海岸向南探航。5月22日，聖地亞哥號在今聖克魯斯灣一帶遇險沉沒。但除一人外，所幸船員們都得以上岸。他們來到聖克魯斯河，靠捕魚和挖草根剝樹皮堅持，並派了2個船員去聖胡利安港求援。麥哲倫聞訊後派出了救援隊。這樣，前後經過了一個半月，所有的人都奇跡般地安全歸隊。
8月24日，南美洲南部的早春開始了。船隊向南駛向聖克魯斯港，在這裏又休整了近兩個月。10月18日，南美洲春意盎然，船隊重新探航。10月21日，探險隊終於在南緯52度半發現了一個海峽口。這裏離麥哲倫宣布的向南挺進的預定極限，南緯75度的所謂巴塔哥尼亞海峽還靠北22個半緯度。麥哲倫謊稱他曾在葡萄牙宮廷的機密檔案室裏看過標有這個海峽的秘密地圖，派塞拉奧率康塞普遜號（已調任此船船長）、麥蒂梅斯基塔率聖安東尼奧號（已升任此船船長）進入峽口探航。他們的探航證實了麥哲倫的判斷。但這條海峽通道長達580公裏，忽寬忽窄，但最窄處也有3.3公裏，港漢交錯，潮汐洶湧，最深處有1100多米。海峽兩岸山脈高聳達1000多米，荒無人煙。南岸白天一片煙霧，晚上常有篝火，麥哲倫便稱其為火地，即今天的火地島。這是因為火地島人還不知道發火，常燃篝火以存火種。11月1日，遠航的資助者之一，富商哈羅派來的舵手哥米什，領頭劫持了最大的聖安東尼奧號，叛逃了。他們回去後反誣麥哲倫叛變賣國，致使麥的家屬受到迫害。後來直到維多利亞號返航後，此案才得以平反，但那時麥哲倫的妻子和兩個兒子都因抑鬱而夭。
經過前後一個月零七天的艱苦而危險的探航，船隊終於找到了海峽的出口“海角和一個大海。總司令為此而高興得流下了眼淚，把這個海角取名為希望之角，因為它是人們長久以來希望和尋找的地方”，皮加費塔動情地寫道。克服了種種困難，溝通大西洋與大南海的通道終於找到並通過了。這是西歐人花了20多年所要尋找的地方。麥哲倫把海峽取名為“聖徒海峽”，但人們後來仍公正地把他發現的海峽稱為“麥哲倫海峽”，以資紀念。1520年11月28日，船隊終於駛出了海峽，進入了浩瀚的大南海。