Тот донес царю и получил указ пригласить Паткуля в русскую службу. Весною 1702 года приехал Паткуль в Москву и принят в русскую службу в чине тайного советника. Понятно, что Петр мог сильно желать иметь в своей службе человека, знаменитого своими способностями, знаниями, энергиею, опытностию в делах европейских. Но Паткуль был ниже своей репутации и далеко не оправдал надежд, возложенных на него царем. Прежде всего Паткуль вступил в русскую службу на время, как наемник, для достижения своих частных целей, вовсе не думая усыновляться России, отдать всего себя служению ей. Он оставался вполне иностранцем для России, для русских, и потому его внушения и советы шли наперекор намерениям Петра. Петр смотрел на военную и дипломатическую деятельность как на школу для русских людей; ошибки, необходимые вначале, нисколько не смущали его; иностранцы были призываемы помогать делу учения, а не заменять русских, не отнимать у них возможности упражнения, т.е. учения, не вытеснять их из школы. Но Паткуль, оставаясь вполне иностранцем в отношении к России, разумеется, смотрел иначе: он внушал, что русские не приготовлены к дипломатическому поприщу, делают ошибки и потому нужно заменить их везде искусными иностранцами. Петр хотел выучить мало-помалу русские полки военному искусству, считая лучшею школою войну; Паткуль советовал пригласить не известное количество иностранных офицеров, но целые немецкие полки. Петр хотел образовать искусных генералов из своих, русских; Паткуль советовал набрать все иностранных генералов, знаменитых своим воинским искусством, и предоставить им полную свободу наполнять свои полки офицерами, т.е. иностранцами. Петр с первого же раза должен был понять Паткуля. Хотели воспользоваться его способностями за границею, пока его интересы были тесно связаны с русскими интересами, брали в службу людей, им предлагаемых; внимательно прислушивались к его советам, учтиво отвечали на них, но не исполняли. Паткуль, презиравший русских дипломатов, упрекавший их в непростительных ошибках, Паткуль сам не мог быть полезен России на дипломатическом поприще; у него недоставало широкого взгляда, которым бы он обнимал все интересы известной страны, ясно понимал ее положение и верно выводил возможность для нее к тому или другому действию. Оторванный от родной страны, и то не имевшей самостоятельности, блуждающая звезда на политическом горизонте, Паткуль не знал стран и народов, их истории и созданных ею интересов; он знал только отдельные лица, хотел иметь дело только с отдельными личными побуждениями, их заставлял играть, но эти мелкие средства одни не помогали. Паткуль считал, например, мастерским делом устроить так, чтоб иностранный министр был пойман на словах, но из этого, кроме раздражения, не выходило ничего. Если читать донесения Паткуля, то выходит, что он работает неутомимо и отлично, а результатов никаких. Прибавим к тому нестерпимый характер, неуменье себя сдерживать, жесткость, резкость, чрез меру высокое мнение о самом себе, низкое о других, и мы поймем, почему Паткуль не оправдал тех надежд, которые на него возлагались.
Паткуль из Москвы отправился в Вену склонять тамошний двор к союзу с Россиею. За делами в Польше по-прежнему внимательно и разумно следил Долгорукий.