В 1596 г. голландское судно под командованием Я. Гемскерка и В. Баренца успешно достигло северного берега Новой Земли. Мореплаватели искали путь в страны Востока, но их судно было затерто льдами в бухте, названной ими Ледяной Гаванью. Моряки перешли на берег, соорудили дом. Несколько человек вскоре умерло. Баренц и многие другие заболели цингой. С наступлением лета голландцы бросили вмороженное во льды судно и по прибрежной полосе чистой воды вышли на двух шлюпках на юг (в этот момент скончался Баренц). У острова Междушарского их заметили русские поморы, снабдившие моряков продуктами. 2 сентября 1597 г. голландцы благополучно прибыли в Колу, а оттуда на попутном корабле вернулись в Амстердам.
В то же самое время поморы, используя притоки сибирских рек, переходили с Оби на Енисей и Лену, совершали плавания вдоль берегов Северного Ледовитого океана. Таким образом был открыт морской путь из устья Енисея на Пясину, на запад – из устья Лены к рекам Оленек и Анабар, на восток – к рекам Яна, Индигирка и Колыма. В 1648 г. мореходы под предводительством «торгового человека» Ф.А. Попова (Федота Алексеева) и казачьего атамана С.И. Дежнева обошли на кочах (палубное одномачтовое парусно-гребное судно, используемое поморами) Чукотский полуостров и вышли в Тихий океан. В 1686–1688 гг. торговая экспедиция Ивана Толстоухова на трех кочах вышла в море и обогнула с запада на восток Таймырский полуостров. За столетие с небольшим поморы прошли отдельными участками весь Северный морской путь.
В 1733–1742 гг. в Северном Ледовитом океане работала Великая Северная экспедиция. За 9 лет она прошла почти весь Северный морской путь – от Архангельска на западе до мыса Большой Баранов на востоке, выполнила на всем протяжении гидрографическую опись, составила карты. Большой вклад в изучение восточного участка Северного морского пути внесли русские мореплаватели Ф.П. Врангель (1796–1870) и Ф.Ф. Матюшкин (1799–1872). В 1820–1824 гг. они обследовали и нанесли на карту материковый берег от устья Колымы до Колючинской губы и совершили в этом районе четыре беспримерных похода по дрейфующим льдам.
В 1873 г. Австро-Венгерская экспедиция под руководством К. Вайпрехта и Ю. Пайера на судне «Тегетгоф» открыла на севере Баренцева моря архипелаг, который назвала Землей Франца-Иосифа, подтвердив предположение русского моряка Н.Г. Шиллинга, высказанное в 1865 г., о том, что «между Шпицбергеном и Новой Землей есть еще не открытая суша, которая простирается к северу дальше Шпицбергена».
