По возвращении в Петербург Колчак по заключению медицинской комиссии был послан лечиться на Кавказские Минеральные Воды, где пробыл несколько месяцев, а затем был прикомандирован к Академии наук для отработки картографических и гидрографических материалов русской полярной экспедиции, в которой он участвовал. За выполненную им большую научную работу по материалам двух полярных экспедиций он был награжден большой Константиновской золотой медалью.
В 1906 году в Петербурге при Морской академии по инициативе группы молодых офицеров, среди которых был и лейтенант Колчак, с разрешения Морского министерства был создан на добровольных началах военно-морской кружок. В его состав входили Щеглов, Римский-Корсаков, Пилкин и многие другие молодые прогрессивные офицеры, пережившие трагедию российского флота в русско-японской войне и поставившие своей целью возрождение русского флота. Руководителем этого кружка вскоре стал Александр Колчак, который, несмотря на свою молодость, пользовался большим авторитетом среди офицеров флота как боевой офицер и заслуженный ученый, исследователь Арктики.
Весной 1906 года члены военно-морского кружка направили морскому министру докладную записку, подписанную А.В. Колчаком, А.Н. Щегловым и другими, в которой весьма убедительно обосновывалась необходимость создания в России Морского Генерального штаба как высшего органа оперативно-стратегического управления российским флотом. Морской министр, согласившись с аргументацией кружковцев, доложил ее царю вместе с разработанным ими проектом организации Морского Генерального штаба. Николай II согласился с доводами молодых офицеров флота, и в апреле 1906 года в России был создан Морской Генеральный штаб.
21 декабря 1907 года с обстоятельным докладом на тему, "Какой нужен России флот" на заседании военно-морского кружка при Морской академии выступил Колчак. Он исторически обосновал необходимость для России, как крупной морской державы, иметь сильный военно-морской флот, способный надежно защищать ее морские границы, простирающиеся на десятки тысяч километров. Главной силой флота, способной успешно решать эту задачу. Колчак считал линейные корабли. Он не умалял и не принижал роль в войне на море других сил флота, как-то минно-торпедных и подводных лодок, но все же пальму первенства отдавал линейным силам. Так же как в это время поступали и в других морских державах, делавших ставку на линейные корабли.
Точка зрения Колчака, высказанная им в докладе на заседании военно-морского кружка, соответствовала официальным взглядам Морского Генерального штаба России и нашла свое практическое отражение в кораблестроительных программах Российского военно-морского флота, разработкой которых занимался Морской Генеральный штаб.
Доклад, прочитанный Колчаком, произвел сильное впечатление на членов кружка и приглашенных гостей, и по их просьбе морской министр И.М. Диков разрешил Колчаку выступить с этим докладом перед различными общественными организациями, имевшими отношение к флоту. Голос молодого талантливого офицера, представителя Морского Генерального штаба, прозвучал в петербургском клубе общественных деятелей, в кронштадтском обществе офицеров флота, в обществе ревнителей военных знаний и даже на заседании в Государственной Думе, от которой зависели кредиты; отпускаемые на строительство флота. Всюду. где бы ни выступал Колчак со своими докладами, он производил сильное впечатление на слушателей своей убежденностью, логичностью мысли, ясностью изложения материала и убедительностью приведенных доказательств в виде исторических примеров и параллелей. Даже явные скептики, прослушав выступление молодого офицера и ученого, меняли свое отношение к флоту и после этого начинали поддерживать идею его возрождения.
Вокруг разработанной Морским Генеральным штабом программы, представленной в Морское министерство, развернулась непонятная "мышиная" возня. Под различными предлогами руководители Морского министерства не давали программе хода. Немалую роль в интригах вокруг программы играли "доцусимские адмиралы", заседавшие в Главном Морском штабе и всячески мешавшие работе молодых талантливых офицеров, усилиями которых и была разработана эта программа. Неблаговидную роль в этом играли адмиралы А.А. Бирилев, И.М. Диков и С.А. Воеводский, которые последовательно (но не продолжительное время) возглавляли Морское министерство и также последовательно были сняты как не справившиеся со своими обязанностями.
Бесконечные проволочки с кораблестроительной программой, не позволявшие начинать постройку новых кораблей, крайне необходимых для флота, возмущали многих офицеров Морского Генерального штаба, особенно тех, кто над ней трудился. К числу таких офицеров относился и капитан 2-го ранга А.В. Колчак, больше всех поработавший над ее составлением и обоснованием. В знак протеста он решил уйти из Морского Генерального штаба и вообще с военно-морской службы и целиком посвятить себя научной деятельности в Академии наук, где его хорошо знали как крупного и авторитетного специалиста в области гидрологии полярных морей. В это время в стенах Академии вынашивались планы проведения новой полярной экспедиции, в которой Колчак мог бы принять участие в качестве специалиста-гидролога.
Отойдя от активной деятельности в Морском Генеральном штабе, но, оставаясь на военно-морской службе, он занялся преподавательской деятельностью в Морской академии и подготовкой к проведению новых полярных экспедиций по линии Академии наук.
Сам А.В. Колчак не учился в Морской академии и не имел академического образования, но благодаря постоянному и целеустремленному самообразованию после окончания Морского корпуса его знания в области военно-морских дисциплин, особенно оперативно-тактических, и практический опыт, полученный в этой области, были настолько обширными и глубокими, что командование Морской академии сочло полезным пригласить его на должность профессора. Для молодого офицера было весьма лестно получить это приглашение, и он дал свое согласие.
По предложению начальника Главного гидрографического управления, известного полярного исследователя генерал-лейтенанта А. И. Велькицкого Колчак приступил к подготовке экспедиции по изучению возможности прохода судов вдоль побережья Сибири из Тихого в Атлантический океан. Для осуществления первой в истории экспедиции прохода судов по этому маршруту в Петербурге на Невском судостроительном заводе были построены два специальных судна ледокольного типа "Вайгач" и "Таймыр". Корабли строились под наблюдением Колчака. После окончания строительства Колчак в марте 1909 года был назначен командиром "Вайгача", командование "Таймыром" было поручено тоже морскому офицеру – опытному полярнику Ф. А. Матисену. В 1909 году оба корабля совершили переход из Петербурга во Владивосток через Средиземное море и Суэцкий канал. По первоначальному плану "Вайгач" и "Таймыр", придя на Дальний Восток, должны были пополнить свои запасы во Владивостоке и сразу же выходить на северную трассу и вдоль побережья Сибири следовать на запад. Но корабли задержались во Владивостоке и с запозданием вышли к Берингову проливу, когда ледовая обстановка уже не позволяла продолжать путь по намеченному маршруту. Корабли вынуждены были вернуться во Владивосток, чтобы возобновить поход с наступлением навигации 1910 года.
Когда Колчак вернулся во Владивосток, на его имя пришла из Петербурга телеграмма за подписью морского министра и нового начальника Генерального штаба вице-адмирала Ливина, назначенного на эту должность после смерти Брусилова, с предложением вернуться в Морской Генеральный штаб для завершения работы над кораблестроительной программой.
Зимой 1911 года Колчак вернулся в Петербург и сразу же занялся кораблестроительной программой, которая благодаря энергичным действиям нового морского министра адмирала И. К. Григоровича в 1911 году наконец была утверждена, и Государственная Дума приняла закон о ее финансировании. По этой программе были заложены десятки новых кораблей, предназначенных для Балтийского и Черноморского флотов, но все они оказались на стапелях, когда разразилась первая мировая война. Такова была цена проволочек с утверждением кораблестроительной программы 1909 –1912 годов. И хорошо, что Николай II по докладу начальника Морского Генерального штаба своей властью разрешил до утверждения правительством новой судостроительной программы заложить в 1909 году на верфях Петербурга 4 новых линкора типа "Севастополь", предназначенных для усиления Балтийского флота.
Когда А.В. Колчак завершил свою работу над составлением кораблестроительной программы и разработкой оперативного плана развертывания Балтийского флота на случай войны с Германией, он в 1912 году получил приглашение от командующего морскими силами Балтийского моря вице-адмирала Н. О. Эссена перейти служить в Балтийский флот на должность флаг-капитана по оперативной части. По своему характеру это была та же работа, которой он занимался в Морском Генеральном штабе, ведая оперативной частью балтийского направления. Это предложение совпало с давним желанием Александра Васильевича перейти на флот, чтобы быть ближе к морю, кораблям и вообще живой работе, связанной с боевой подготовкой флота. Поэтому он охотно принял предложение Эссена и, получив разрешение морского министра адмирала И. К. Григоровича, в апреле 1912 года перешел служить в Балтийский флот.
В марте 1914 года Колчак был произведен в капитаны 1-го ранга и целиком переключился на выполнение своих основных обязанностей по должности начальника оперативного отделения штаба командующего Балтийским флотом. Этого требовала приближающаяся война с Германией, которая, по мнению Эссена, могла разразиться в наступившем 1914 году. И его как командующего больше всего беспокоил вопрос, связанный с решением главной задачи, поставленной перед Балтийским флотом оперативным планом, с которым флот вступил в войну. Поэтому на нем он и сосредоточил свое главное внимание, этим же вопросом был занят и штаб, и прежде всего Колчак как руководитель оперативной части штаба флота.