O pau-brasil (que os índios chamavam de ibirapitanga) era a principal riqueza de crescente demanda na Europa. Estima-se que havia, na época do descobrimento, mais de 70 milhões de árvores do tipo, abundando numa faixa de 18km do litoral do Rio Grande do Norte até a Guanabara. Quase todas foram derrubadas e levadas para a Europa. A extração foi tanta que atualmente a espécie é protegida para não sofrer extinção.

Para explorar a madeira, a Coroa adotou a política de oferecer a particulares, em geral cristãos-novos, concessões de exploração do pau-brasil mediante certas condições: os concessionários deveriam mandar seus navios descobrirem 300 léguas de terra, instalar fortalezas nas terras que descobrissem, mantendo-as por três anos; do que levassem para o Reino, nada pagariam no primeiro ano, no segundo pagariam um sexto e no terceiro um quinto. Os navios ancoravam na costa, algumas dezenas de marinheiros desembarcavam e recrutavam índios para trabalhar no corte e carregamento das toras, em troca de pequenas mercadorias como roupas, colares e espelhos (prática chamada de "escambo"). Cada nau carregava em média 5.000 toras de 1,5m de comprimento e 30kg de peso.

Em 1503, toda a terra do Brasil foi arrendada pela coroa a Fernão de Noronha (ou Loronha), e outros cristãos-novos, produzindo 20 mil quintais de madeira vermelha. Segundo Capistrano de Abreu, em Capítulos da História Colonial, cada quintal era vendido em Lisboa por 2 1/3 ducados, mas levá-lo até lá custava apenas meio ducado. Os arrendatários pagavam 4 mil ducados à Coroa.

Comerciantes de Lisboa e do Porto enviavam embarcações à costa para contrabandearem pau-brasil, aves de plumagem colorida (papagaios, araras), peles, raízes medicinais e índios para escravizar. Surgiram, assim, as primeiras feitorias. O náufrago Diogo Álvares, o Caramuru, estabeleceu-se desde 1510 na barra da Baía de Todos os Santos, onde negociava com barcos portugueses e estrangeiros. Outra feitoria foi chamada de Aldeia Velha de Santa Cruz, próxima ao local da descoberta.

Além dos portugueses, seus rivais europeus, principalmente franceses, passaram a freqüentar a costa brasileira para contrabandear a madeira e capturar índios. Os franceses contrabandearam muito pau-brasil no litoral norte, entre a foz do rio Real e a Baía de Todos os Santos, mas não chegaram a estabelecer feitoria. Outro ponto de contrabando, sobretudo no século XVII, foi o Morro de São Paulo (Bahia). Até que Portugal estabelecesse o sistema de Capitanias Hereditárias, a presença mais constante na terra era dos franceses. Estimulados por seu rei, corsários passam a freqüentar a Guanabara à procura de pau-brasil e outros produtos. Ganharam a simpatia dos índios tamoios, que a eles se aliaram durante décadas contra os portugueses.

 

Portugal, verificando que o litoral era visitado por corsários e aventureiros estrangeiros, resolveu enviar expedições militares para defender a terra. Foram denominadas expedições guarda-costas, sendo mais marcantes as duas comandadas por Cristóvão Jacques, de 1516-1519 e 1526-1528. Suas expedições tinham caráter basicamente militar, com missão de aprisionar os navios franceses que, sem pagar tributos à coroa, retiravam grandes quantidades do pau-brasil. A iniciativa teve poucos resultados práticos, considerando a imensa extensão do litoral e, como solução, Jacques sugeriu à Coroa dar início ao povoamento.

A expedição enviada em 1530 sob a chefia de Martim Afonso de Sousa tinha por objetivos explorar melhor a costa, expulsar os franceses que rondavam o sul e as cercanias do Rio de Janeiro, e estabelecer núcleos de colonização ou feitorias, como a estabelecida em Cabo Frio. Foram fundados por esta expedição os núcleos de São Vicente e São Paulo, onde o português João Ramalho vivia como náufrago desde 1508 e casara-se com a índia Bartira, filha do cacique Tibiriçá. A presença de Ramalho, que ajudava no contato com os nativos e instalara-se na aldeia de Piratininga, foi o que inspirou Martim Afonso a instalar a vila de São Vicente perto do núcleo que viria a ser São Paulo.

A mais polêmica expedição seria a de Francisco de Orellana que, em 1535, penetrando pela foz do rio Orinoco e subindo-o, descreve que numa única viagem, em meio de um incrível emaranhado de rios e afluentes amazônicos, teria encontrado o rio Cachequerique, raríssima e incomum captura fluvial que une o rio Orinoco aos rios Negro e Amazonas.