海舟外，还有军舰奉行木村喜毅、军舰操练所教授方头取佐佐仓桐太郎、铃藤勇次郎、小野友五郎等人。美国海军“库柏”号测量船舰长约翰·默瑟·布鲁克海军上尉实际上是咸临丸号的指挥官。随船的还有翻译中滨万次郎和木村的随从福泽谕吉。
尽管咸临丸号是一艘先进的军舰，但在管理和使用方面，幕府海军依然沿用封建的陈规旧习。许多位居高官的海军军官并没有实际的海军知识，这导致了美国军官对日本海军军官的嘲讽。美国军官们认为，这些日本军官缺乏基本的航海技术和海军知识，根本无法有效地指挥和操作这样一艘先进的军舰。胜海舟对此感到无比愤慨，他深刻认识到，现代化的舰只必须由掌握现代科学技术的人去操纵，而且人与人的关系也必须与之相适应，这样才能使先进的军舰发挥应有的作用。
咸临丸号在胜海舟的指挥下，战胜了太平洋上的惊涛骇浪，历时三十七天，终于顺利抵达美国旧金山。这是日本人首次横渡太平洋的成功壮举，不仅展示了日本海军的实力，也为日本与西方国家的进一步交流打开了大门。
在旧金山，胜海舟亲身接触并观察了资本主义制度下的美国社会。他参观了工厂、学校、政府机构，与当地的政要、学者和普通民众进行了广泛的交流。这些经历使他更加深刻地认识到，日本必须打破封建的藩篱和束缚，为有才能的人提供发挥作用的机会。
六、开办军学
归国后，胜海舟的仕途迎来了新的高峰。他被任命为蕃书调所头取和讲武所炮术教授，负责翻译和研究西洋书籍，以及教授军事技术。文久2年（1862年），随着幕政改革的推进，胜海舟复归海军，担任筑地军舰操练所头取（相当于幕府的海军士官学校校长）。同年闰8月17日，他晋升为军舰奉行并，开始在幕府的行政高层崭露头角。
文久3年（1864年），幕府决定在兵库和西宫建造炮台，以加强沿海防御。胜海舟被任命为总指挥，负责这一重要工程。同年4月（1863年6月），他随第14代将军德川家茂巡视大阪湾，在生田川河口（神户村内）登岸。经过德川家茂的批准，胜海舟在此设立了海军的操练局。这一举措不仅加强了当地的海防，也为培养海军人才提供了重要的基地。