Однако Писарро использовал корабль для дальнейшей разведки в южном направлении. Когда берег круто повернул на юго-восток, испанцы вступили в обширный, далеко вдающийся в сушу залив Гуаякиль, крупнейший на всем Тихоокеанском побережье Южной Америки. На суше они видели хорошо возделанные поля, на южном берегу залива лежал большой и богатый город Тумбес.
Чтобы лично убедиться в богатстве и обширных размерах "империи" Перу, Писарро продолжил плавание дальше на юг. Природа побережья резко изменилась: вместо влажноэкваториального леса, характерного для всей приморской полосы от Панамского залива, южнее залива Гуаякиль покрытые скудной растительностью участки чередовались с совершенно бесплодными. Высокие горы (Западная Кордильера Перуанских Анд) видны были сначала вдали, но на юге они почти вплотную подходили к берегу. Корабль прошел приблизительно до 8° южной широты (ю.ш.). Но даже в этой очень засушливой полосе выделялись земледельческие оазисы, возникшие в долинах. Там были искусственно орошаемые поля, расположенные террасами, встречались малые и крупные селения, связанные мощеными дорогами. А в окрестностях селений паслись ламы - единственный вид крупного домашнего скота в Новом Свете.
Испанцы добыли на этом участке перуанского берега двух живых лам, тонкие ткани из шерсти вигони, золотые и серебряные сосуды и захватили в плен нескольких молодых перуанцев. С такими трофеями Писарро мог с честью вернуться не только в Панаму, но и в Испанию. Никто теперь не мог сомневаться в существовании золотой страны Перу, которую открыл он, Писарро, и которую предлагал завоевать. Но первыми "приветствовали" конкистадора на родине кредиторы, немедленно посадившие его в тюрьму за неуплату долгов.
Рассказы Писарро, подтвержденные такими убедительными доказательствами, произвели в Испании очень сильное впечатление. Королевским приказом он был выпущен из тюрьмы. Он получил от Карла I патент на завоевание Перу и был назначен губернатором страны. Ему были отпущены и большие денежные средства, но только не настоящие, а будущие - из доходов той страны, которую еще нужно было завоевать, срок же для снаряжения экспедиции был поставлен короткий - полгода. Разумеется, нашлись люди, в том числе Эрнандо Кортес, которые финансировали предприятие, обещавшее огромные прибыли. Франсиско Писарро немедленно начал вербовать добровольцев в своей родной области Эстремадуре. В первую очередь он привлек, конечно, своих родственников, в том числе трех единокровных братьев: старшего, Эрнандо, и младших, Хуана и Гонсало.
Альмагро не получил высокого назначения. Он видел, что Писарро окружил себя родней, которая оттеснила его на задний план. Но он еще рассчитывал на договор о разделе добычи и не терял окончательно доверия к своему компаньону. А когда тот прибыл в Панаму с малочисленным отрядом, казалось бы, недостаточным для завоевания огромной страны, Альмагро согласился временно остаться в тылу и организовать посылку подкреплений, надеясь явиться в Перу с большим отрядом в решающий момент.
В 1531 году Франсиско Писарро с братьями вышел из Панамы на трех кораблях с отрядом в 180 человек, включая несколько десятков всадников: на лошадей он, как и Кортес в Мексике, возлагал большие надежды. Он высадился на берег у экватора и двинулся оттуда на юг сухим путем. В 1532 году он подошел к заливу Гуаякиль и захватил было остров Пуна, у северного берега залива. Но местные индейцы так мужественно защищались, что Писарро через полгода с сильно поредевшим отрядом перешел на южный берег залива, в гавань, которая до настоящего времени называется Пуэрто-Писарро, близ Тумбеса. Здесь он простоял еще три месяца, но на этот раз не потерял времени даром: он собрал точные сведения о внутреннем положении в государстве инков и дождался подкрепления из Панамы, в том числе еще нескольких десятков лошадей, которые для него представляли наибольшую ценность.
В стране только что закончилась трехлетняя междоусобная война. Верховного инку Уаскара победил и захватил в плен его брат Атауальпа. В сентябре 1532 года "узурпатор" с отрядом в 5 тысяч индейцев находился в горном городе Кахамарке, на одном из верхних притоков реки Мараньона.
Братья Писарро, среди которых "мужем совета" был старик Эрнандо, сочли момент благоприятным для своих целей. Получив подкрепление из Панамы, они выступили в поход в конце сентября, прошли на юг по приморской низменности, перевалили затем Западную Кордильеру и вышли к Кахамарке. Их продвижение облегчалось тем, что инки провели на своей территории дороги, вымощенные камнем, в некоторых местах вырубленные в скалах, с подвесными мостами, переброшенными через глубокие ущелья, в которых пролагали себе путь горные реки. Отряд Писарро состоял из 62 кавалеристов и 102 пехотинцев, из которых только 23 имели огнестрельное оружие (аркебузы и мушкеты).