性格刚激的琅威理走马上任，其主要的使命就是作为北洋水师统领丁汝昌的专业助手，负责提高北洋水师的训练水平，并就舰队的军事行动提供专业的参谋意见，从1882年往后的将近8年时间里（1884年中法战争期间，因英国是中立国，琅威理一度暂时从中国辞职），琅威理对于北洋水师战斗力的提升功不可没。
在普通的北洋水师水兵眼中，总查琅威理是一名严苛到近乎可怕的洋人，尽管琅威理事实上没有任何中国的正式官职身份，仅仅是一位总教头，但是琅威理似是对清王朝的官场套路并不在意，只是忠实履行自己的雇佣使命。面对这位在舰队里整天呼来喝去，对军官、士兵以及其他洋员一视同仁毫不客气，每每还会出现一些越权嫌疑的洋人，性格温和的统领丁汝昌采取了一种乐观其成的谦让态度。琅威理与丁汝昌，一急一缓，一刚一柔，恰好形成了绝妙的互补。尽管舰队水兵中流传出了“不怕丁军门，就怕琅副将”这样似乎有损丁汝昌威信的顺口溜，丁汝昌也仍然微笑以对。
在丁汝昌的配合下，琅威理对北洋水师的日常作息和各种训练一丝不苟，严格督办，努力将英国皇家海军的各种套路注入龙旗下的中国舰队，在其督导下，北洋水师于短短几年间迅速正规化，成长为一支训练素养不亚于欧洲国家的海军舰队，成为东亚海上不可忽视的重要力量。
有关琅威理治军的严格程度，最具代表性和最生动的记载见于一份中国外交官的日记。
1886年，李鸿章向英国、德国订造了“致远”“靖远”和“经远”“来远”号巡洋舰，是为北洋海防建设历史上规模最大的一次外购舰活动。当4艘军舰在1887年建成之际，李鸿章决定派遣北洋海军官兵直接赴欧洲接收军舰，当次的接舰舰长为邓世昌、叶祖珪、林永升、邱宝仁，而带队的军官则是琅威理。
1887年9月12日下午2时，琅威理坐镇“靖远”舰，率编队从英国朴次茅斯出港踏上万里回国的航程，在港的英国军舰鸣礼炮送行。当时在“致远”舰上，负责编队回国途中沿途照料的外交官余思诒，于日记中记录下了琅威理严格治军的实况。
“埃普西隆”（Epsilon）级蚊子船
1887年9月13日，西北风大作，编队航经法国西部的比斯开湾附近海域，整个上午各舰按照规定分别进行舰上训练。午餐过后，各舰练习火炮操演。此时，琅威理从编队旗舰“靖远”发出旗语信号，命令原本以双雁行阵形航行的编队立刻改为单雁行阵，旋即又命令各舰降低航速航行，随后又立刻命令各舰以高速航行。各舰指挥系统、轮机系统忙碌不堪之际，琅威理又从“靖远”发出信号，命令编队改为复杂的鳞次阵形。正在各舰指挥官准备喘息时，琅威理又发出了数学题，以旗语询问各舰每小时的用煤量，要求各舰立刻用旗语回答。随后，“靖远”突然又向各舰提问其4小时的燃煤消耗量，不久又要求各舰回答其锅炉储气压力。
在这番几乎是劈头盖脸而来的旗语命令中，琅威理犹如一只目光明锐的兀鹫，死死盯着每艘军舰的反应，发现阵形排列不整齐，即立刻用旗语公开批评。如果对旗舰发出的问题回答稍有迟缓，随之而来的也是琅威理毫不客气的旗语批评。“凡行阵参差错落必诘责，答词迟缓必诘责。”
编队回航途中，这样高强度的训练几乎每天进行。航行于大西洋期间，“终日变阵必数次，或直距数十百码，或横距数十百码，或斜距数十百码，时或操火险，时或操水险，时或作备攻状，时或作攻敌计”。倘若哪艘军舰反应迟缓或者阵形编列不到位，琅威理的批评会立即而至，“诘责随之，不少贷”。
据当时同在旗舰“靖远”上的大副吴敬荣回忆，琅威理每天的工作就是下各种训练命令，甚至于在上厕所时还在发出不同的命令，“终日料理船事，刻不自暇，常在厕中犹命打旗传令”。
不仅白昼如此，根据余思诒在日记中所录，当夜幕降临之后，琅威理还会时不时地从旗舰下达夜间灯光信号，常常也会让各舰忙得不亦乐乎。其对军队训练的严格程度可见一斑，其职业军人的操守也可见一斑。
1887年12月10日，琅威理率领的归国编队驶入台湾海峡，下午5时30分编队到达金门岛附近，岸上炮台向编队鸣炮致敬，而丁汝昌率领的南、北洋水师主力舰队正悬挂满旗，在厦门海面迎候，丁汝昌的旗舰“定远”上还在奏响军乐。
望见编队到来，丁汝昌从“定远”舰转乘小舢板，驶向编队迎接。见到此状，琅威理急忙乘坐“靖远”的小舢板前往迎候，一派和睦景象。经历了琅威理督率下严格的万里航行，编队各舰中，水兵们听说丁军门来到，四处都是一派欣欣然之色。
不过，温和的丁军门和刚激的琅总查之间，这时实际上已经出现了一道深深的裂痕，只是外人还不易窥破。
