Макаров не присутствовал при спуске. Только в декабре ему удалось отлучиться ненадолго из Петербурга в Ньюкасл. Началось испытание водонепроницаемых переборок на свободной воде. Отделения, в том числе котельное и машинное, наполнялись водой до уровня верхней палубы. Переборки выдержали испытания. После этого начались испытания корабля и механизмов. «Ермак» удовлетворил требованиям контракта, машины развили при пробе мощность в 11 960 индикаторных сил и дали ход в 15,9 узла133. Были испробованы и вспомогательные машины, установленные на случай аварии главных машин и отделенные от них переборками. Они дали скорость хода в 6,7 узла134.
Особенно интересовали судостроителей мореходные качества «Ермака». Когда свежий ветер развел значительную волну, «Ермак» вышел в открытое море. Плоскодонный, с наклонными бортами, без килей ледокол закачался так сильно, что пришлось вернуться в гавань.
Макаров предвидел, что корабль подобной конструкции будет подвержен качке, но все же не думал, что качка будет столь сильна. Чтобы уменьшить качку, Макаров предложил установить поперек корабля особую водяную цистерну (камеру)135. Но насколько такая камера будет подходить к конструкции «Ермака» и какие она должна иметь размеры, было еще неясно.
Опыты велись с моделью «Ермака» в опытном морском бассейне в Петербурге и показали, что цистерна действительно уменьшает размахи корабля. Когда настоящая цистерна была установлена на «Ермаке» и он в свежую погоду вторично вышел на пробу, все убедились, что качка стала значительно слабее. По указаниям Макарова на «Ермаке» было сделано еще множество других конструктивных улучшений и приспособлений.
Заводские испытания «Ермака» были закончены, и 20 февраля 1899 года состоялась приемка. Предстояло самое главное: померяться силами со льдами. Подняв торговый флаг, «Ермак» 21 февраля вышел в море. Путь лежал в родной Кронштадт. В Северном море порядком потрепало. «Ермак» тяжело зарывался в волну, но качка была сравнительно легкой: цистерна помогала. Миновав мыс Скаген, ледокол через пролив Большой Бельт вошел в Балтийское море.
Вечером 28 февраля, когда «Ермак» находился недалеко от Ревеля, вахтенный доложил, что видит впереди полоску льдов. Утром на другой день вошли в оплошные ледяные поля. Стоя на мостике, Макаров напряженно следил за схваткой «Ермака» с ледяной стихией. Еще в Ньюкасле до него дошли слухи, что нынче лед в Финском заливе очень тяжел. Такие сведения обязывали быть особенно внимательным и осторожным. Вначале лед легко уступал напору стального гиганта, шедшего со скоростью семи узлов. Но когда «Ермак» встретил на своем пути более толстый лед, продвижение замедлилось. Невдалеке от острова Гогланда «Ермак» принужден был остановиться. Дали задний ход, немного отошли и снова, полным ходом вперед, изо всей силы ударили в то же место. Но как ни бились, ничего не выходило. А ведь балтийские льды — не арктические. Что же будет в Арктике? — спрашивали себя все. Вспоминая об этом переходе, Макаров писал: «Все мы в это время были очень неопытны в деле ломки льда, и насколько было приятно новое впечатление хода по 7 узлов через толстые льды, настолько остановка ледокола произвела на всех тяжелое впечатление».
Чтобы выбраться из ледового плена, Макаров приказал накачать в носовое отделение воду. Расчет был такой: от тяжести воды нос осядет и обломает под собою лед; затем следует перекачать воду в кормовое отделение и дать полный ход назад, тогда нос будет освобожден и корабль сможет сдвинуться назад. Расчет Макарова оправдал себя. После перекачки воды «Ермак», к общей радости, действительно медленно пополз назад. Тогда отошли в сторону от труднопроходимого места и стали пробираться более легкими льдами, идя со скоростью шесть-семь узлов.
В Кронштадте в это время мало верили, что «Ермак», сокрушив лед, толщина которого в эту зиму была свыше метра, достигнет Большого Кронштадтского рейда. Но «Ермак», преодолевая сплошное ледяное поле, уверенно приближался к Кронштадту. По пути корабль встречали рыбаки, располагавшиеся на льду, как дома, — с будками, лошадьми, санями и собаками. Увидев ползущий во льдах пароход, люди бежали к нему и без устали кричали «ура».
К перекачиванию воды из носовой части в кормовую или с одного борта на другой приходилось прибегать неоднократно, так как ледокол часто застревал во льдах. Иногда, кроме этого, приходилось завозить ледовый якорь, закреплять его и затем подтягиваться на лебедке. Моряки быстро осваивали ледовое плавание. Сильные удары об лед, после которых «Ермак» часто останавливался, никого уже не беспокоили. Вода для перекачки была наготове. Быстро приступали к этой операции или завозили якорь и освобождали корабль. Прокладывали канал довольно медленно, идя со скоростью не более двух-трех узлов. Невдалеке от маяка Толбухин остановились, чтобы принять на борт лоцмана из деревни Лебяжье. Впервые в истории мореходной практики лоцман подъехал к борту корабля на лошади, запряженной в сани.
Вдали виднелся Кронштадт. Там уже заметили приближение ледокола. Быстро разнеслась по городу волнующая весть. Люди массами стали стекаться на набережную. Обыкновенно при заходе в гавань большого парохода ему помогают несколько буксиров. «Ермаку» приходилось действовать вполне самостоятельно, притом в совсем не изученных еще условиях. Никто не знал, насколько крепок лед вблизи берега, как станет он ломаться, возможно ли по льду подать конец на берег, не будет ли зажат ледокол в воротах при входе в гавань и т. д. Возможны были всякие неожиданности.
Встреча ледокола началась гораздо раньше, чем предполагал Макаров. Лишь только «Ермак» прошел Толбухинский маяк, расположенный невдалеке от Кронштадта, к ледоколу подбежали на лыжах солдаты и приветствовали его криками «ура». Еще более был удивлен Макаров, когда увидел, что навстречу «Ермаку» двигались по льду толпы народа, причем многие ехали на лошадях и даже на велосипедах. Люди торопились взглянуть на корабль, который смело и уверенно прокладывал себе дорогу во льдах.
Пришлось уменьшить ход, чтобы людям, окружившим корабль, не нужно было бежать. «Ермак» ломал лед с глухим треском, легко, без малейшего усилия. Его могучий нос мягко, как в масло, врезался в лед и подбирал его под корпус, не производя вокруг трещин. За кормой извивался неширокий водный канал, заполненный разбитыми кусками льда. Толпа все росла. Всем хотелось рассмотреть самого творца «Ермака», стоявшего на верхнем мостике и отдававшего приказания. А Макаров в эту торжественную минуту больше всего опасался, как бы не произошло беды: а что, если лед не выдержит тысячной толпы и обломится. Но все обошлось благополучно. Подходя к Купеческим воротам, «Ермак» стал салютовать. Белые клубы порохового дыма вылетали то с правого, то с левого его борта. С расположенного на краю Купеческой гавани форта грянуло «ура». С «Ермака» отвечали тем же. С броненосца «Пересвет», стоявшего на швартовах у стоянки, доносились звуки духового оркестра, исполнявшего марш. Кронштадтская газета «Котлин» на следующий день поместила статью своего корреспондента. «…Все единодушно приветствовали новый блестящий подвиг человеческого ума и энергии, — писал корреспондент. — В каждом из присутствующих невольно поднималось чувство гордости за нас, русских, что из нашей среды нашлись люди, не только способные делать теоретические выводы, но на деле доказывать и подтверждать идеи, открывающие новые горизонты… „Ермак“ уже не мечта, а совершившийся факт. Зрелище, увиденное нами вчера, было поистине грандиозное, о котором на всю жизнь сохранятся воспоминания».