L'obiettivo del viaggio, finanziato dalla comunità mercantile, in gran parte fiorentina, era la ricerca di un passaggio diretto verso il Pacifico e la Cina, circumnavigando l’America da nord, dal momento che il passaggio da sud era già stato trovato dal portoghese Ferdinando Magellano, al servizio della rivale Spagna. Urgeva trovare una nuova rotta per agevolare l’intenso traffico di merci pregiate (oro, seta, spezie) tra i mercati europei e quelli asiatici (Cathay, Giappone, Indie), fortemente penalizzato dall’obbligo di circumnavigazione dell’Africa, imposto dalla caduta di Costantinopoli (1453) e di tutti i porti bizantini sotto il dominio dei Turchi Ottomani, che aveva sbarrato la strada a oriente. In realtà la rivoluzionaria rotta di collegamento tra l’Oceano Atlantico e il Pacifico, nota come “passaggio a Nord-Ovest”, sarebbe stata scoperta soltanto nel 1906 da Ronald Amundsen.
Giovanni da Verrazzano partì alla fine del 1523 da Dieppe (Normandia), raggiunse l’isola di Madera, da cui salpò in segreto con 50 membri di equipaggio e viveri per otto mesi. Dopo un viaggio durato 58 giorni ed essere miracolosamente scampata a una violentissima tempesta (solo in virtù di divino aiuto e bontà della nave), la Dauphine raggiunse il Nuovo Mondo il 7 marzo 1524, sbarcando in un punto della costa a nord di Cape Fear (North Carolina) nominato Francesca in onore del re.
Verrazzano sapeva di non aver raggiunto la Cina, ma era consapevole di aver raggiunto una nuova terra mai più da alcuno antico o moderno vista. Per evitare la flotta spagnola dispiegata a difesa dell’impero, esteso fino alla Florida, proseguì la navigazione in direzione nord, percorrendo in circa tre mesi circa 1.800 chilometri e compiendo per la prima volta il rilievo del tratto di costa atlantica esteso fino alla Nova Scotia e all’Arcadia, interposto tra le terre conquistate dagli Spagnoli a sud e dagli Inglesi a nord.
I nomi attribuiti alle località incontrate nel corso del viaggio richiamavano la Francia (Nuova Gallia, Anguilème, Normanvilla), la natìa Toscana (Livorno, Careggi, Impruneta, San Miniato, ecc.), caratteristiche ambientali o immagini classiche (Arcadia). Verrazzano fu anche il primo europeo ad avvistare la baia di Narrangasett e a gettare le ancore nella baia del fiume Hudson, dove sorgerà la città di New York, nonché a stabilire la natura continentale delle Americhe.
Il diario di questo viaggio è andato perduto e le uniche informazioni su di esso si possono ottenere dalla lettera indirizzata dal navigatore a Francesco I di Francia (8 luglio 1524), giunta in tre versioni manoscritte in volgare italiano. Essa è una fonte di valore incomparabile dal punto di vista etnografico, in quanto Verrazzano fu il primo comandante a descrivere dettagliatamente popolazioni degli Indiani del Nord America.
Lettera da Giovanni da Verrazzano a Francesco I (Dieppe, 8 luglio 1524): primo incontro con i nativi Indiani
Scendemmo a terra e ciò che potemmo conoscere della loro vita e dei loro costumi lo dirò brevemente a Vostra Maestà. Vanno completamente nudi, ma si coprono i genitali con pelli di piccoli animali simili alle martore attaccate a una cintura d’erba stretta e ben intrecciata con code d’altri animali che, tutt’intorno al corpo, gli pendono fino alle ginocchia. Il resto del corpo lo tengono nudo e così pure la testa. Qualcuno però porta ghirlande di piume d’uccello. Sono di colore bruno, non molto diversi dagli Etiopi. Hanno capelli neri e folti, non molto lunghi, che portano dietro la testa a forma di codino. Per quanto riguarda la loro figura, sono ben proporzionati, di statura media, qualche volta superiore alla nostra, con il torace ampio, le braccia robuste, le gambe e le altre parti del corpo ben strutturate. Hanno gli occhi neri e grandi, lo sguardo attento e vivace. Non sono dotati di una grande forza fisica ma sono di intelligenza acuta e sono corridori agili e molto resistenti.