В 1764 г. флотская служба лейтенанта Самуила Грейга получила неожиданное продолжение. Русский посол в Лондоне граф С. Р. Воронцов начал вербовку британских офицеров-моряков на русскую флотскую службу. Находившийся в английской столице помощник командира корабля лейтенант Самуил Грейг принимает приглашение перейти на службу в Российский Императорский флот. Просвещенная императрица Екатерина II, будущая Великая, начала воссоздавать пришедший в упадок после смерти Петра Великого русский флот. Для службы на боевых кораблях, особенно новопостроенных, потребовалось большое число опытных, грамотных и смелых офицеров, имевших за плечами опыт дальних плаваний и участия в войне на море. Своих таких было мало. В марте 1764 г. лейтенант С. К. Грейг обращается к королю Георгу III с прошением отпустить его в Россию. В мае того же года из канцелярии Адмиралтейства приходит решение об удовлетворении его просьбы. Соответствующие разрешения были даны родственнику Грейга Вильяму Роксбургу и трем офицерам: Дугласу, Клилэнду и Гордону. Вскоре они все вместе уехали в Россию. Туда они прибыли, по всей видимости, в начале июня 1764 г. 18 июня вышел Высочайший указ Императрицы Екатерины II о зачислении всех прибывших английских офицеров в русский флот. Лейтенант С. К. Грейг «всемилостивейше» жалуется сразу в капитаны 1-го ранга со старшинством с 20 марта того года. В состав офицерского корпуса русского флота шотландец записывается как «Самуил Грейг», хотя он сам подписывается в русских документах: «Самуель Грейк». Ему дается принятое в России отчество Карлович. Как писал дореволюционный историк Ф. Ф. Веселаго: «По важности и разнообразию своих заслуг первое место между ними занимает <…> Самуил Карлович Грейг, имевший, как отличный специалист и высокообразованный энергичный деятель, первенствующее значение в нашем флоте и пользовавшийся вполне заслуженным доверием у всех. Ему, кроме славных побед над турками и шведами, русский флот обязан введением полезнейших усовершенствований в морском и боевом вооружении и управлении судов, в улучшении портовой и адмиралтейской деятельности и образовании многих превосходных офицеров. По отзыву его подчиненных офицеров и нижних чинов, “это был более отец, нежели начальник”»[84].
В 1765 г. капитан 1-го ранга С. К. Грейг получает под командование фрегат «Святой Сергий». Он усовершенствовал его парусное снаряжение и после ходовых испытаний предложил Адмиралтейств-коллегии это новшество для введения на всех