Après un bref mouillage, il met cap au nord et longe la côte de ce qui est maintenant la Caroline du Nord. Lors de cette reconnaissance, il pense apercevoir l'océan Pacifique derrière une étroite bande de terre. Mais il ne s'agit en réalité que du lagon de la baie de Pamlico, long de , et dont la largeur atteint par endroits , séparé de l'Atlantique par les Outer Banks, une barrière d'îles sablonneuses. Cette erreur conduisit les dessinateurs de cartes d'alors, à commencer par Vesconte Maggiolo, en 1527, et le frère de Giovanni, Girolamo da Verrazzano, en 1529, à représenter l'Amérique du Nord quasiment coupée en deux parties reliées par un isthme. Cette interprétation erronée mit un siècle à être corrigée.