В истории мировой дипломатии трудно найти другое столь значительное предприятие. Великое посольство, состоящее из 250 человек, возглавляемых адмиралом Ф. Я. Лефортом, генералом Ф. А. Головиным и П. Б. Возницыным, отправилось из Москвы 9 марта 1697 года. В его составе находился и сам Пётр I под именем «урядника Преображенского полка Петра Михайлова» .
Цели Великого посольства: 1) расширение антитурецкой коалиции за счет включения в нее держав, обладавших мощными военно-морскими силами (Англии, Голландии); 2) знакомство с экономикой и государственным устройством стран Европы, а также с постановкой военного дела (изучение кораблестроения, оружейного производства, фортификации); 3) вербовка иностранных специалистов; 4) закупка вооружения. Посольство посетило Польшу, Пруссию, Францию, Голландию, Англию, Австрию.
В ходе переговоров выяснилось, что шансов на заключение союза в Европе для войны с Турцией нет: европейские державы готовились к войне друг с другом за испанское наследство. Это исключало возможность для России продолжения войны с Турцией, однако в этих условиях можно было начать войну за выход к Балтийскому морю, ибо Швеция в сложившейся обстановке не могла рассчитывать на поддержку ни одной из крупных стран Европы. Борьба за Балтику диктовалась многими обстоятельствами, прежде всего, необходимостью возвращения древних русских земель у Финского залива, а также объективными потребностями развития экономики страны, ее рынка, крайне нуждавшегося в расширении внешних связей.
Россия решила попытаться привлечь на свою сторону Польшу и Данию, у которых были серьёзные противоречия со Швецией в Прибалтике. Особенно важна была позиция Польши, в которой в это время происходила борьба в связи с выборами нового короля. Наибольшие возможности для сближения Польши и России открывала победа кандидатуры саксонского курфюрста Августа. Дипломатическая и военная помощь, оказанная ему Россией, способствовала его победе на выборах и утверждению на польском престоле. В итоге Россия в войне со Швецией имела союзниками Польшу, Саксонию и Данию.
Но начинать войну со Швецией до заключения мира с Турцией было нельзя, так как это создавало реальную угрозу войны на два фронта. Е. И. Украинцев, старый и опытный приказной делец, посланный Петром, после долгих и трудных переговоров заключил с Турцией перемирие на 30 лет. По его условиям Азов и часть азовского побережья, на котором строился Таганрог, отходили к России (было разрешено держать галерный флот в Азовском море). Царь получил известие об этом 8 августа 1700 года, а на следующий день объявил войну Швеции.