thumb|Krowa morska Obok trudów i niebezpieczeństw, które niosła ze sobą walka o przeżycie na Wyspie Beringa, Steller wciąż prowadził swoje obserwacje przyrodnicze. Sporządził w tym czasie opis tzw. krowy morskiej (Hydrodamalis gigas, dawniej: Rhytina stelleri lub Rhytina borealis), który przyniósł mu pewną sławę. Był pierwszym i jedynym naukowcem, który widział żywą krowę morską. Później zainteresowali się nią łowcy zwierząt futerkowych, którzy wkrótce wybili cały gatunek.
Po swoim szczęśliwym powrocie Steller spędził dalsze trzy lata na Kamczatce, aby kontynuować swoje badania. 3 sierpnia 1744 opuścił Kamczatkę w kierunku Petersburga wraz ze swoją kolekcją zapakowaną w 16 skrzyń. Jednak podczas podróży wiosną 1745 roku został postawiony w Irkucku w stan oskarżenia. Obwiniono go o podżeganie ludów wschodniosyberyjskich przeciw rosyjskiemu panowaniu a wręcz o dostarczanie im broni. Ostatecznie został zwolniony z braku dowodów. Ponieważ nic go już nie zatrzymywało w tym miejscu, wyruszył dalej w święta Bożego Narodzenia 1745, w środku syberyjskiej zimy. Już i tak znużony dawnymi trudami, wkrótce ciężko zachorował.