Los años 40. Lyell en América y Darwin en Kent.
En enero de 1839 Darwin había contraído matrimonio con Emma Wegwood y ese cambio de estado, junto a su mala salud crónica, tuvieron como consecuencia la disminución de los contactos personales, intensos y frecuentes hasta entonces, entre ambos naturalistas. En julio de 1841 los Lyell emprendieron su primer viaje a Estados Unidos, donde Charles quería estudiar las planicies costeras y las rocas de los estados de Nueva York y Pennsylvania. A su regreso, en agosto de 1842, Darwin lo visitó para debatir sobre la distribución de los fósiles de mamíferos en Norteamérica y Sudamérica, tema que les interesaba especialmente, pues el registro fósil manifestaba la extinción de numerosas especies de mamíferos sin que aparentemente se hubiera producido ningún cambio climático o geográfico de consideración.
Darwin les comunicó que acababa de comprar una casa en Down, Kent, la misma donde pasará el resto de su vida. A partir de entonces su relación será principalmente epistolar, con la salvedad de los esporádicos viajes de Darwin a Londres para asistir a las reuniones de la Geological Society o de la Royal Geographical Society, más alguna visita ocasional de los Lyell a Kent.
Durante los años 40, su formación cristiana, su carácter conservador y su prominente posición social hicieron que Lyell adoptara en los medios científicos una deliberada ambigüedad en su postura sobre las ideas evolucionistas de Darwin, mientras que mostraba un espíritu mucho más abierto en su correspondencia con él y con su propio círculo de corresponsales. La violenta polémica suscitada por Vestigios de la Historia Natural de la Creación (1844), obra de divulgación científica publicada de forma anónima, fue un bullente reflejo de las profundas diferencias que se habían ido gestando a lo largo del siglo en las filas de los estudiosos de la Naturaleza entre las distintas variedades de fijistas y transformacionistas. El autor encubierto, Robert Chambers, sostenía que todas las especies vivas descendían de un ancestro común y que el concepto de desarrollo era inherente a las leyes naturales que gobernaban la existencia del universo, incluyendo los seres vivos; de este modo le había dado un giro natural, compatible con el ateísmo, a una teoría que hasta entonces había sido defendida por los geólogos más ortodoxos en materia religiosa. Probablemente la polémica desatada por los Vestigios, que en un año vendió cuatro ediciones en Gran Bretaña y tres en Estados Unidos, sería la causa de que años después Lyell, invitado a impartir las Conferencias Lowell de 1852 en Boston, decidiera tratar en ellas el tema del origen de las especies.
Tras la publicación en 1845 de Travels in America, donde relataba los resultados científicos de su expedición y sus observaciones sobre la sociedad estadounidense, Lyell recibió una carta de Darwin donde le mostraba su profunda preocupación por la tibieza con que había tratado el tema de la abolición de la esclavitud; su respuesta consiguió disipar los temores de su amigo, quien en su libro sobre el viaje del Beagle había expresado una posición más radical a propósito de la esclavitud, tal como tuvo ocasión de conocerla en Brasil. Su correspondencia de la época muestra también el gran interés de Darwin por la geología de los estratos carboníferos, el tema, en sus propias palabras, que más le había llamado la atención en la obra.
Tras cada uno de sus viajes a América, como el segundo, que se extendió desde septiembre de 1845 a junio del 1846, Lyell se preocupaba de poner pronto al corriente a Darwin de los resultados de sus expediciones geológicas, y en particular sobre los fósiles encontrados. Por ejemplo, consideró del mayor interés la comprobación de que varias especies de grandes mamíferos americanos, como el megaterio y el mastodonte, se hubieran extinguido en épocas relativamente recientes. En febrero de 1848 lo visitó en Down para debatir sobre geología de América, comparando el loess del valle del Mississipi con las tierras rojas de la pampa sudamericana y los huesos fósiles que se habían encontrado en ambos territorios. Volvió en octubre de 1849 para discutir sobre la formación de los arrecifes coralinos, tema sobre el que James Dwight Dana acababa de publicar un trabajo de relieve.