朱由校安排好这件事后，传旨给黄克缵，要求他抽调大明皇家海军学校的学员来组成远洋舰队，准备远赴美洲寻找橡胶树种。至于远洋舰队的船只，则全部使用福船。
这时最大的船厂是清江船厂，总厂在淮安府山阳清河之间的运河沿岸。下设京卫、卫河、中都、直隶四个大厂，共八十个分厂，厂区沿运河绵延伸展，总长达二十多里地，规模极其宏大，在天启朝之前，每年产船约六百艘。
而朱由校登基以后，专门整治了清江船厂，将一些有劣迹的官员或杀或贬，又专门派锦衣卫驻守在此。然后将有经验的船工集中在四大厂内，而其它分厂则以发卖的方式交由私人经营。
这一作法，亘古未有，但确实有效果。因为清江船厂原来是国有性质，造什么船，什么时候造，价格如何，都是由朝廷控制的。这给了官员上下其手的机会，也造成了整个船厂的造船能力不足。
而这样一改后，分厂归于私人，减轻了朝廷的负担，又可以灵活地制定造船策略，使得平时造的船数在天启二年就达到了六百五十艘，这还只是分厂一年的造船数。
而总厂和四大厂则由朝廷拔款，专门制造大型战船。到天启五年末，已经制造出大福船三十六艘。其中最大的福船船长约九十步（一百三十六米），宽三十五步。而稍微小一号的赶缯船和双篷船船长可达七十步，宽二十步，可装火炮共二十四门（舰首舰尾各两门，两舷各十门），火力比三桅炮船更强。
朱由校将最大型的三艘福船命名为大明号，中华号，大汉号。再加上赶缯船和双篷船各三艘，组成了大明远洋舰队。
而在这时，朱由校制定的海军军衔也正式颁布了。大明海军军衔分三类：军官军衔，准尉军衔和士兵军衔，其中准尉是一个特殊的类别，既不是军官，也不是士兵，是独立的一类，主要承担专业技术勤务和相应管理工作，不承担领导责任。
军官军衔分为海军上将，中将，少将，上校，中校，少校，上尉，中尉，少尉共九级。准尉则分为一级，二级，三级准尉，准尉其实没有上下级关系，主要是根据资历来区别的。海军士兵则分为上士，中士，下士，老兵，新兵，列兵六级。
军衔既定，那么各个将领的级别也要制定下来了，颜思齐和张千方被任命为海军中将，而郑芝龙，陈厚甫，桂率真，郑咤和戴春风都被任命为海军少将。东江镇和近卫军中转入大明皇家海军学校学习的将领们，则被根据原来在近卫军中的职衔，被任命为从上校到上尉不等的职位。
这样一来，颜思齐就成了大明吕宋海军司令了，而大明远洋舰队则由张千方任舰队司令，带领一大群大明皇家海军学校的学生，加上京师大学堂研究院地理科，农事科，天文科和文学院的学生而组成。而除了任司令的张千方是中将衔外，以下最高的不过是军事调查统计局的毛齐五上校。
这种安排让有些人感到困惑，但却有聪明人看出，这趟远洋航行后，只怕舰队会涌出大量的校级甚至将级军官，所以他们摩拳擦掌，准备在这次立下功劳，好早日升成真正的将领。
朱由校想着前世学过的地理，如果从泉州出发一直向东，便可以到达这时的墨西哥，只是这一条航线没有海图，现在去开辟这条航线并无迫切必要，所以还是决定先到马尼拉，然后按缴获的西班牙海图和葡萄牙人提供的海图两相参照，前往南美洲。
大明远洋舰队在泉州启航，张千方此去显然不是短时间可回，他全家大小都在泉州送行，女儿无声哭泣，脸上满是泪水，不停地擦着。张千方的父亲喝道：“哭什么哭，你爹是行千古无人所行之事，你应该高兴才是。”只是话才说完，眼中已经有泪光闪动。
张千方则是意气风发，他抱拳对着码头上送行的泉州官员和百姓道：“千方此去，定要为皇上找到所需之物，这条航路开辟后，我们泉州的货物便可以行销更多地方，到时各位父老乡亲就可以赚美洲的银子了。各位就此别过，明年我们再见。”
远洋舰队先从泉州驶往大员，一路上学生们吐得不亦乐乎，于是在厦门时舰队休息一天。学生们两脚发软地登上岛屿，才算是吐了一口气，但是想到后面还有更加漫长的海上航程，都吓得直打哆嗦。
周延儒给学生们打气道：“不要怕，皇上说过，吐呀吐呀慢慢就习惯了，到了吕宋，大家就不会再吐了。”远洋舰队需要一个通经史之人，他心思灵动，便请缨外出，被朱由校任命为舰队主管军队以外的主官，地位仅在张千方之下。而张千方因为家庭原因，对文人极为尊敬，对状元出身的周延儒极为恭敬，除了军事方面，其它的事都由周延儒一言而决。
果然，还不到吕宋，就已经有些学生已经完全适应了海上的风浪。朱由校最后挑选了宋应星进入舰队，因为宋应星心细如发，方以智则是心思灵巧，但方以智终究年龄太小，而且远离大明，宋应星应该更加适应寻找新物种的任务。
才离大员，宋应星就已经神采奕奕，丝毫没有泉州时的面如土色。他一边鼓励同行的学生，一边已经开始习惯性地记录自己出海以来的见闻。
这天舰队航行到离马尼拉约一百里处，最前面担任斥候的赶缯船发出旗语：前方发现不明国籍战船。
既然是不明国籍，那显然就是敌人了，张千方得到报告大喜。自从在日本之战后，他已经很长时间没有打仗了，自然是见猎心喜。
旗舰大明号打出旗语：各炮船向旗舰靠拢，大汉号在前准备迎击敌船，带有学生的中华号留在舰队后方。