Иследование и освоение Россией островов (середина 17-19 вв.) - одна из наиболее интересных страниц истории Сахалина и Курил. В экспозициях музея представлены копии карт и документов, связанных с первыми походами русских землепроходцев и мореплавателей “встречь солнцу”, т.е. на дальневосточные окраины России. Среди них — копия самого раннего (середина 17 в.) русского изображения Сахалина в виде небольшого островка в устье Амура, чертежи курильских островов Ивана Козыревского (1713), Евреинова и Лужина (1720—1721). Мартына Шпанберга (1738—1739) и других. Сведения, собранные в результате многочисленных экспедиций 17—19 вв. русских и иностранных исследователей, познакомили остальной мир с богатством и своеобразием природы Сахалина и Курильских островов, образом жизни коренного населения.

В плоской витрине представлен комплекс предметов, собранных в ходе раскопок Курилороссии — крупного русского поселения на острове Урупе на Курилах. В 1980—1990 гг. на Курильских островах работали историко-археологические экспедиции музея, в результате которых была собрана уникальная коллекция подлинных предметов (около 10 тысяч экземпляров), связанных с историей экономического освоения Россией Курильского архипелага в конце 18—19 вв. Раскопки Курилороссии выявили остатки жилых и хозяйственных построек. многочисленные орудия труда, предметы быта, материальной и духовной культуры русских поселенцев: крестьян, ремесленников, охотников на морского зверя - а также алеутов, доставленных на Курилы из владений Русской Америки в качестве рабочей силы.

Экспедиция капитана Геннадия Невельского 1849 года и Амуро-Сахалинская экспедиции 1850-1855 гг. послужили началом систематического освоения и заселения Россией Сахалина. Скульптура Невельского возвышается в центре экспозиции, а рядом — модель парусного судна “Байкал”, на котором он совершил свое путешествие к берегам Сахалина. Фотографии, карты и документы рассказывают об этой экспедиции. В 1853 году Г.Невельской основал первый военный пост на Сахалине - Муравьевский пост. В плоской витрине — копия рисунка середины 19-го века и современная графическая реконструкция Муравьевского поста. В недалеком будущем здесь планируется реконструкция построек и создание историко-мемориального музейного комплекса.