В Архангельске отряды разделились. Вагнер, Ценковский и Мережковский отправились на Соловецкие острова. Отряд Богданова морем достиг побережья Кольского полуострова, высадив Ф. Д. Плеске на берег в Кандалакше. Дальше Плеске пересек полуостров, посетил самые глухие лесистые части его и добрался до Колы.
В пути он вел наблюдения над птицами и млекопитающими.
Остальные члены отряда направились морем вдоль побережья, время от времени приставая к берегу для наблюдений. Первоначально участников экспедиции удивляла бедность фауны пустынного побережья. Зато в районе Трех островов их встретили своим шумом и оживлением птичьи базары. Богданов отделился от группы и на пароходе отплыл в сторону Норвегии для выполнения задания министерства о китобойном промысле; Никольский, Хлебников и Михаловский продолжали двигаться вдоль Мурманского побережья, пока не достигли Териберской губы, конечного пункта маршрута. Здесь они продолжали экскурсировать в окрестностях и поджидали возвращения Богданова. Между тем пароход, на котором плыл Модест Николаевич, попал в сильный шторм и был выброшен на берег в глухом районе Северной Норвегии. Модест Николаевич долгое время не мог дать о себе знать. Только через месяц он вернулся в Териберскую губу, где его с волнением ждали остальные члены отряда.
Кораблекрушение, которое пришлось пережить Богданову, затруднило сбор сведений о китобойном промысле норвежцев и не дало возможности окончательно разрешить поставленный вопрос. Но основная задача экспедиции— сбор материала по фауне — была выполнена целиком. Особенный интерес представляла коллекция птиц. Обработка ее была поручена А. М. Никольскому, который в 1885 г. напечатал работу «Орнитологические наблюдения на Белом море и на Мурманском берегу летом 1880 года». В ней описано 47 видов птиц, их расселение по побережью, гнездовья, птичьи базары и т. д. Ф. Д. Плеске собрал также большой и разнообразный материал. После Мурманской экспедиции он еще раз посетил Кольский полуостров. Результатом его исследований была большая монография «Критический обзор млекопитающих и птиц Кольского полуострова» (1887).
Работа беломорской группы протекала в районе Соловецких островов. Ценковский изучал флору прибрежной части моря и многочисленных озер на Соловецких островах, Вагнер — фауну беломорских позвоночных, знакомился с условиями их обитания в Соловецкой бухте, много анатомировал. Мережковский увлекся изучением простейших, по которым собрал большой материал. Его работа «Простейшие животные севера России», где описано около 150 видов, — одна из первых фаунистических работ по простейшим в России, а по северным формам — первая.
