Las condiciones del afluente tomado no les permitieron volver y debieron seguir avanzando, afrontando todo tipo de penurias.
Dichas penurias han arrojado sombras sobre la veracidad del relato escrito por el dominico Gaspar de Carvajal, miembro de la expedición, entre las que destaca el contacto con un pueblo integrado por mujeres al que rendían vasallaje otros habitantes del lugar.
Cuarenta años más tarde Francisco Pizarro ordenó a su hermano Gonzalo hacerse cargo de la provincia del norte, llamada Quito, lo que podría suponer una nueva gobernación, o un futuro virreinato dependiendo de la extensión y recursos del mismo.
Con varias embarcaciones requisadas a los indios, iniciaron el descenso del que después se bautizaría como río Coca.
Más adelante, les dijeron, encontrarían poblados surtidos de alimentos que podrían alcanzar con el barco construido y con algunas embarcaciones adquiridas a los indígenas.
Nuevamente las informaciones de los indios resultaron inexactas y no vieron asentamientos humanos donde recoger víveres.
Los hombres que marchaban por la orilla estaban agotados: el bergantín y las embarcaciones indias no eran suficientes para todos.
Entonces Orellana propuso adelantarse por el que más tarde se conocería como río Napo con setenta hombres.
Además forjaron los 2 000 clavos necesarios para construir un nuevo barco, el Victoria, que les debía llevar a Perú.
Pero antes de salir, Orellana buscó seis voluntarios para remontar el cauce y avisar a Gonzalo Pizarro.
Estos detalles siempre han suscitado dudas sobre la veracidad del relato que continúa siendo aún más extraño.
Como se ha dicho, siempre han existido dudas sobre la veracidad del diario escrito por el fraile dominico[10], pero lo cierto es que Gaspar de Carvajal perdió un ojo en los combates.
Asimismo, los españoles ya notaban la marea penetrando en el Río, por lo que la desembocadura, esta vez sí, debía estar cerca.
Teniendo que reparar la embarcación, defenderse de los ataques y buscar comida al mismo tiempo, los españoles terminaron los arreglos en un mes aproximadamente.
La marcha hacia el océano Atlántico volvió a reanudarse, en esta ocasión improvisando unas velas con las pocas capas y mantas restantes[12].
Habían logrado recorrer en su totalidad el río más grande de la Tierra, tanto en longitud como en caudal.
Aunque Francisco y Gonzalo Pizarro no volvieron a verse nunca más, el proceso judicial demostró la inocencia del explorador extremeño y que fueron las circunstancias quienes le impidieron retornar al lugar donde le aguardaba Gonzalo Pizarro.