之後，“海圻”號又踏上了訪問美國、墨西哥的航程。
8月10日，“海圻”號履著洶湧的浪花，悄然獨行了4000海裏，抵達美國紐約。
中國軍艦首次出訪美國本土，在全美上下引起了強烈的反響。為歡迎中國軍艦到訪，美國海軍部派出萬噸級巡洋艦“北達科塔”號作為陪訪艦，與“海圻”號並舷而泊。次日，美國國務卿、海軍部長分別會見了程璧光統領和湯廷光管帶等人。第三天，又聯合舉行盛大招待酒會款待“海圻”號官兵。第四天，程璧光、湯廷光等應邀前往波士頓，晉見了正在休假的塔夫脫總統。在美國期間，“海圻”號官兵進行了幾項重要的活動：（1）拜會已故美國總統格蘭特之子、駐紐約區陸軍最高司令官小格蘭特將軍，並由格蘭特將軍夫人陪同拜謁了格蘭特總統墓，參觀了格蘭特紀念館。（2）參觀訪問美國海軍紐約造船廠，廠長羅伊澤認定程璧光必將成為未來中國海軍的“掌門人”，便送給程璧光一隻名貴的波斯貓，笑談這隻貓能在關鍵時刻幫程璧光“做出正確的抉擇”，顯而易見，目的是討好程璧光，爭取中國軍艦訂單。（3）參觀訪問伯利恒鋼廠。（4）中國駐美大使張薩棠為使“海圻”號訪美達到預期效果，在上層進行了卓有成效的工作，在美華僑華人商會團體更是全力以赴，各種聯歡會、招待會一個接著一個，這也是“海圻”號在美最重要的活動。
一星期後，“海圻”號由紐約起航，沿美國東海岸南下，穿過佛羅裏達海峽，駛抵古巴首都哈瓦那。古巴華僑總商會聞訊，組織數百人到港口迎接，並停業三天表示慶祝。僑領聯名邀請艦上實習學員以上官兵，至中華總商會參加隆重的歡迎宴會，為遠道而來的祖國親人接風洗塵，“一時賓主鹹集，如逢老友，如歸故鄉，無不開懷暢飲，談笑風生，極人生之樂事”。更令官兵們感動的是，每當離艦登岸，一遇僑胞，無論男女老少，都競相請至家中，盛情招待。臨別，還贈送各種紀念品。如遇同鄉同宗官兵，更是一請再請，情真意切，溢於言表。
抵達古巴第三天，古巴總統接見了程璧光和湯廷光。在談及華僑問題時，總統表示：“古巴軍民決不會歧視華僑，因為古巴對西班牙作戰期間，華僑曾與古巴軍民共同戰鬥，為古巴的獨立解放作出了重大貢獻。這一曆史事實，將為古巴人民所永誌不忘。”但實際上古巴華僑仍受到不同程度的歧視，許多僑領與僑民一致認為，“海圻”號的到訪，為改善旅古僑民的處境產生積極而重大的影響，這也正是“海圻”號再赴美洲的主要目的。
在古巴逗留10天後，“海圻”號原計劃繼續西行800多海裏，訪問墨西哥。但因墨西哥政府已就排華事件與清政府駐美、古、西特命全權大使張薩棠簽訂了協議，正式向中國政府賠禮道歉，償付受害僑民生命財產損失，又正值墨與鄰國發生戰事，因此，經請示清政府，中止前往。
至此，“海圻”號經過近120天的航行，完成了所有外交使命，就要返航回國了。
巴羅港升起五色旗：回家路上的重生
1911年9月初，“海圻”號離開哈瓦那，踏上了回家之路。本來，“海圻”號計劃從巴拿馬運河進入太平洋回國，這樣不僅能完成中國海軍第一次環球航行，而且航程也比沿原航線回國整整縮短三分之一。但考慮到“海圻”號的存煤量及給養有限，單艦橫跨廣袤的太平洋存在一定風險，最終還是決定原路返航。在順訪位於大西洋中的英屬百慕大群島首府哈密爾頓後，“海圻”號於9月下旬抵達英格蘭西北岸的巴羅因弗內斯港。
而與此同時，國內以推翻清朝統治為目標的資產階級革命已風起雲湧，成燎原之勢，並爆發了辛亥革命。全艦官兵得知這一消息，頓時群情激昂。“海圻”號三副黃仲煊，1908年早在煙台海校學習期間，就秘密參加了孫中山先生領導的同盟會。此刻，同盟會在國內發動辛亥革命，黃仲煊立即在艦上展開地下活動，爭取“海圻”號在海外易幟，加入革命陣營，擴大國際影響，一舉獲得全艦官兵的積極響應。
程璧光、湯廷光經過協商，勇於麵對現實，同意領導全艦官兵加入革命陣營。為此程璧光專門集合全艦官兵訓話：“各位近日所議，我已皆知。你們任何人如欲回國參加革命工作，請站到右舷，不讚成的站到左舷。待我喊出‘一、二、三’末一字時，即請各位按自己的意願，決定行動。”言畢，程璧光略為停頓了一下，接著高聲喊出“一、二、三”。隻見站在甲板左舷的官兵全部移至右舷，就連訪美時紐約海軍造船廠廠長羅伊澤贈送給程璧光的那隻白色波斯貓也不例外。一時間全艦掌聲雷動，官兵們歡呼雀躍。