由于中英尚未就马嘉理案谈判妥当，郭嵩焘出使延期。十一月四日，郭嵩焘署理兵部侍郎，上《请将滇抚岑毓英交部议处疏》，弹劾云南巡抚岑毓英，要求将对马嘉理案负有直接责任的云南巡抚交部严处，奏折还抨击了那些盲目自大，封闭守旧的官僚士大夫。自然郭嵩焘又遭到毁谤，“汉奸”、“贰臣”之类的指责咒骂，汹汹而至。后来慈禧太后曾数次召见郭嵩焘，多加勉励。 

　　驻英使节

　　光绪二年（1876年）冬，郭嵩焘率副使刘锡鸿等随员三十余人启程赴英，在伦敦设立了使馆。光绪四年（1878年）兼任驻法公使。赴英途中，郭嵩焘将沿途见闻记入日记《使西纪程》，盛赞西方的民主政治制度，主张中国应研究、学习。后该书寄到总理衙门，不料遭到顽固派的攻击、漫骂，直到郭嵩焘去世，该书仍未能公开发行。郭嵩焘到达英国后，非常留意英国的政治体制、教育和科学状况，访问了学校、博物馆、图书馆、报社等，结识了众多专家学者，并以六十高龄潜心学习外语。还将考察心得不断寄回国内，提出很多中肯的建议。

　　光绪三年（1877年）初，正值清军收复新疆之战，英国为挽救阿古柏政权，令回国述职的威妥玛与郭嵩焘交涉，提出照会章程三条，郭嵩焘在不清楚西征战局的情况下，向清廷提出“似应乘其调处之机，妥定章程，以为保境息兵之计”。但不久英印政府拟派出“驻喀什噶尔使臣”，郭嵩焘闻讯立即抗议，指出：“喀什噶尔本中国辖地”，阿古柏入侵，“百姓深受其害”；在中国收复失地之时，英方派驻使臣，，“则肆意在帮同立国，与中国用兵之意适相违左”。他要求英方“收回驻扎喀什噶尔明文”。英方自知理亏，未做答复。最终，派驻使臣之事也因阿古柏之死而化为泡影。此时，郭嵩焘已改变请英方调停的态度，建议清廷“可否谕敕左宗棠体察关外情形，以制剿抚之宜”，又认为趁阿古柏之死，“席卷扫荡，亦不出数月之内”。最后，清军在年内收复伊犁以外新疆全境。

　　这年八月，郭嵩焘出于保护华侨利益考虑，上奏清廷，建议在华侨集中的各埠设领事以护民，该建议得到清廷赞赏，光绪四年（1878年）在新加坡、旧金山、横滨等地设立领事馆，以维护海外华侨的权益。同年十月十六日应英国工厂主的邀请，访问了在伦敦附近的电力厂。在参观过程中，英国工厂主特意请郭嵩焘参观刚刚发明不久的电话。这是他首次也是中国人第一次接触到电话。电话安装在相隔数十丈的上下楼内，郭嵩焘让随从张德彝到楼下去接听，自己在楼上与其通话。郭嵩焘在日记中写道：“其语言多者亦多不能明，惟此数者分明。”