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Quando o navio chegou na [[Cornualha]], Inglaterra, em 2 de outubro de 1836, Darwin já tinha prestígios entre os círculos acadêmicos e científicos; em 1835 o mentor Henslow já tinha oferecido cartas de seu ex-pupilo para vários naturalistas renomados, melhorando ainda mais a sua reputação sobre conhecimento geológico.<ref>{{Harvnb|Darwin|1835|loc=[http://darwin-online.org.uk/EditorialIntroductions/Freeman_LettersOnGeology.html editorial introduction]}}</ref> Assim que chegou na Inglaterra, Darwin visitou sua casa em Shrewbury e reencontrou parentes, e dali partiu apressadamente depois de um chamado de Henslow, aconselhando-lhe estudar sobre os catálogos de botânica trazidos da viagem e examinar os espécimes destes. Os dotes do pai de Darwin permitiram que ele fosse auto-suficiente em sua pesquisa científica, e Darwin não perdeu tempo para divulgar e estudar os materiais coletados através de especialistas de Londres. Os zoologistas tiveram bastante trabalho com a quantidade dos catálogos pois era perigoso deixá-los a mercê em armazéns.<ref>{{Harvnb|Desmond|Moore|1991|pp= 195–198}}</ref>

[[Charles Lyell]] e Darwin se encontraram pela primeira vez em 29 de outubro daquele ano e o introduziu ao eminente anatomista [[Richard Owen]], que tinha acesso a Royal Collage e seu departamento cirúrgico para estudar os fósseis coletados por Darwin. Ele encontrou vários achados surpreendentes, incluindo uma [[preguiça gigante]] e também o já reconhecido ''[[Megatherium]]'', como também os desconhecidos ''[[Scelidotherium]]'' e um [[hipopótamo]] com características dos [[roedor]]es chamado ''[[Toxodon]]'', bastante similar em certos aspectos com a moderna [[capivara]]. Os ossos dos braços eram na verdade pertencentes a um ''[[Glyptodon]]'', a criatura que inicialmente Darwin pensou que parecia com um tatu.<ref>{{Harvnb|Owen|1840|pp=[http://darwin-online.org.uk/content/frameset?viewtype=text&itemID=F9.1&pageseq=26 16], [http://darwin-online.org.uk/content/frameset?viewtype=text&itemID=F9.1&pageseq=83 73], [http://darwin-online.org.uk/content/frameset?viewtype=text&itemID=F9.1&pageseq=116 106]}}<br />{{Harvnb|Eldredge|2006}}</ref><ref name=k206 /> Todas essas criaturas viveram na América do Sul.<ref>{{Harvnb|Desmond|Moore|1991|pp= 201–205}}<br />{{Harvnb|Browne|1995|pp=349–350}}</ref>

Em meados de dezembro, Darwin trouxe coletas para Cambridge a fim de organizar seu trabalho e reescrever seus diários.<ref>{{Harvnb|Browne|1995|pp=345–347}}</ref> Ele escreveu seu primeiro periódico em 1837, demonstrando que a massa de terra sul-americana estava lentamente aumentando, sendo apoiado no processo por um entusiasmado Lyell que relia os resultados para a ''[[Geological Society of London]]''. Na mesma época, Darwin apresentou seus espécimes de pássaros e mamíferos para ''[[Sociedade Zoológica de Londres|Zoological Society]]'', e o ornitologista [[John Gould]] não tardou em anunciar que os pássaros de Galápagos os quais Darwin pensou se tratarem de "uma mistura de [[melro-preto]]s com [[fringilídeo]]s" eram, de fato, nada menos que [[Fringilídeos de Darwin|doze espécies separadas de fringilídeos]]. Em 17 de fevereiro, Darwin foi eleito para o Conselho da ''Geological Society'', e a posição de Lyell como presidente permitiu uma maior divulgação dos estudos de Owen sobre os fósseis de Darwin, apontando como as delimitações geográficas de cada espécie provavam as ideias uniformitaristas dele próprio.<ref>{{Harvnb|Desmond|Moore|1991|pp= 207–210}}<br />{{Harvnb|Sulloway|1982|pp=20–23}}</ref>

No início de março, Darwin se mudou para Londres para ficar mais perto do seu trabalho, juntado-se ao grupo acadêmico de Lyell que continha especialistas tais como [[Charles Bobbage]]<ref>{{cite web|url=http://www.darwinproject.ac.uk/darwinletters/calendar/entry-346.html|title=Darwin Correspondence Project&nbsp;– Letter 346&nbsp;– Darwin, C. R. to Darwin, C. S., 27 Feb 1837|accessdate=19 de dezembro de 2008|deadurl=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20090629192201/http://www.darwinproject.ac.uk/darwinletters/calendar/entry-346.html|archivedate=29 de junho de 2009|df=dmy-all}}<br />Darwin's Journal ({{harvnb|Darwin|2006|pp=[http://darwin-online.org.uk/content/frameset?viewtype=side&itemID=CUL-DAR158.1–76&pageseq=22 12 verso]}})</ref> que, por sua vez, descrevia Deus como o 'programador das leis naturais'. Darwin se aproximou novamente do seu irmão e pensador livre [[Erasmus Alvey Darwin|Erasmus]] juntamente com uma de suas amigas próximas, a escritora [[Harriet Martineau]], uma das promotoras do [[Teoria populacional malthusiana|malthusianismo]] na controversa questão social de melhorar o bem-estar ao reduzir a superpopulação e a pobreza. Como uma unitarista, ela recebeu com agrado a ideia da [[transmutação de espécies]], conceito promovido por [[Robert Edmond Grant]] e outros jovens cirurgiões influenciados por

[[Étienne Geoffroy Saint-Hilaire|Étienne Geoffroy]]. A transmutação era expurgada pelo [[anglicanismo|anglicanos]] defensores da ordem social,<ref>{{Harvnb|Desmond|Moore|1991|pp=201, 212–221}}</ref> contudo chegou a ser bastante discutida entre cientistas de renome e despertou grande interesse nas cartas de [[John Herschel]], que defendeu a metodologia de Lyell em desvendar os processos naturais na origem de novas espécies.<ref name=Rascals />

Gould reencontrou Darwin e o contou que os [[melro-preto]]s das Ilhas Galápagos eram de espécies diferentes, não apenas variações de uma mesma, ocorrendo também ramificações nos tentilhões, como o ''[[Troglodytidae]]'' que igualmente pertencia ao grupo dos fringilídeos. Darwin não tinha capturado os fringilídeos ilha por ilha, mas conversou com os outros tripulantes que tinham feito as capturas, incluindo o capitão Fitzroy, para então agrupar os pássaros por meio dos relatos.<ref>{{Harvnb|Sulloway|1982|pp=9, 20–23}}</ref> As duas ''[[Rhea (biologia)|Rhea]]'' também eram de espécies distintas, e em 14 de março Darwin anunciou que a distribuição das novas espécies se encontravam mais ao sul do que o inicialmente pensado.<ref>{{Harvnb|Browne|1995|p=360}}<br />{{cite web|url=http://darwin-online.org.uk/content/frameset?itemID=F1643&viewtype=text&pageseq=1|title=Darwin, C. R. (Read 14 March 1837) Notes on Rhea americana and Rhea darwinii, ''Proceedings of the Zoological Society of London''|accessdate=17 de dezembro de 2008|deadurl=no|archiveurl=https://web.archive.org/web/20090210085710/http://darwin-online.org.uk/content/frameset?itemID=F1643&viewtype=text&pageseq=1|archivedate=10 de fevereiro de 2009|df=dmy-all}}</ref>

Em meados daquele março, Darwin especulou em um dos seus cadernos vermelhos a possibilidade de que "uma espécie se transforma em outra" para explicar a distribuição geográfica das espécies ainda vivas como a ''rhea'', e outras já extintas como o estranho ''[[Macrauchenia]]'', com aspectos similares a um [[guanaco]] gigante. Seus pensamentos sobre o tempo de vida, [[reprodução assexual]] e [[reprodução sexual|sexual]] foram desenvolvidas no caderno apelidado de "B" durante os meados de julho e durante o outono o conceito tinha sido sintetizado como "se adaptar e modificar a corrida para mudar o mundo" ao explicar as [[Tartaruga-das-galápagos|tartarugas]], melro-pretos de galápagos e também as rheas. Ele fez o rascunho de como se distribuiria os descendentes, e então desenhou o ramo evolucionário pelo modelo de uma árvore, anotando que "é um absurdo dizer esse animal é posterior do que este", descartando desta maneira as [[linhagen]]s evolutivas de [[Lamarck]] os quais [[Lamarckismo|espécies evoluíam para formas posteriores de maneira independente]].<ref>{{harvnb|Herbert|1980|pp=[http://darwin-online.org.uk/content/frameset?viewtype=text&itemID=F1583e&pageseq=9 7–10]}}<br />{{Harvnb|van Wyhe|2008b|p=44}}<br />{{harvnb|Darwin|1837|pp=[http://darwin-online.org.uk/content/frameset?viewtype=side&itemID=CUL-DAR121.-&pageseq=1 1–13, 26, 36, 74]}}<br />{{Harvnb|Desmond|Moore|1991|pp=229–232}}</ref>