После Босфорской экспедиции Корнилов вернулся в Севастополь и был назначен командиром брига «Фемистокл». Будучи требовательным и справедливым командиром, Корнилов много времени провел, тренируя и обучая экипаж, был умелым организатором, повышал нравственную закалку русских моряков и офицеров. Совершал плавания в Константинополь, Пирей, всегда держал бриг в прекрасном состоянии. Корнилов не только занимался подготовкой своих подопечных, но и сам постоянно занимался самообразованием. В относительно молодом возрасте в 1838 году М. Лазарев назначает его начальником штаба, находящемся при Черноморском флоте и получил себе надежного незаменимого человека, оказывавшего помощь. Корнилов и дальше занимался обучением корабельного состава, разрабатывал планы обеспечения флота вооружением и продовольствием. Регулярные плавания и учения поддерживали его самого и его подчиненных в хорошей форме, а в 1840 году, Корнилов получил звание капитана 1-го ранга, участвовал в операциях по покорению Кавказа, борьбе с контрабандой. 1846 год Корнилов провел в Англии, где по заказу Черноморского флота строились пароходы, активно знакомился с состоянием английского флота.