Après plus de deux ans de voyage autour des côtes de la « Nouvelle-Hollande » (l’actuelle Australie) et de la Tasmanie, Baudin décide en 1802 d’alléger l’expédition en renvoyant le Naturaliste en France avec les collections scientifiques déjà accumulées. Pour le remplacer et poursuivre les relevés cartographiques côtiers de près, il se met en quête d’un petit navire léger capable de naviguer en eaux peu profondes.
C’est ainsi qu’il fait l’acquisition de la goélette Casuarina à Port Jackson (Sydney), en Nouvelle-Galles du Sud, durant l’escale de juin–novembre 1802.
Acquisition et construction — Baudin achète le navire en septembre 1802 auprès des entrepreneurs locaux James Underwood et Henry Kable, qui la construisaient à Sydney. Le gouverneur colonial Philip Gidley King autorise cette transaction, estimant qu’elle servira « l’avancement des sciences et de la navigation » dans le contexte de l’expédition.
La Casuarina est mise en service le 23 septembre 1802 à Port Jackson. Construite en bois de casuarina (un arbre australien connu en anglais sous le nom de sheoak), elle en tire son nom. D’après les témoignages du lieutenant Louis-Claude de Saulces de Freycinet, qui en prit le commandement, la goélette était cependant de fabrication assez sommaire (« très mal construite, et encore plus mal agencée »), ce qui la rendait peu maniable et sujette aux voies d’eau par gros temps.
Commandement et mission — Le lieutenant Louis-Claude de Freycinet (21 ans) est nommé par Baudin commandant de la Casuarina, secondé par le géographe Charles-Pierre Boullanger, chargé des relevés côtiers. L’objectif principal de ce petit navire est de conduire des levés hydrographiques rapprochés du littoral, tâche difficile voire impossible pour la grande corvette Géographe.
Grâce à son faible tirant d’eau, la Casuarina peut s’aventurer dans les baies, estuaires et hauts-fonds côtiers pour cartographier au plus près les rivages australiens. En janvier 1803, elle contribue notamment aux reconnaissances des golfes Saint‑Vincent et Spencer, pendant que le Géographe mouille à la baie Nepean.
Destin du navire — Les navires atteignent l’Île‑de‑France (Maurice) en août 1803. Conformément aux instructions de Baudin, la Casuarina est alors abandonnée sur place et mise à disposition des autorités coloniales locales. Son service au sein de l’expédition s’achève dans les eaux mauriciennes en 1803.