Помимо парусной оснастки, судно имело паровую машину мощностью 60 лошадиных сил, которая, расходуя, 0,27 кубического метра угля в час, обеспечивала скорость 7,5 узла. Под парусами шхуна развивала более высокую скорость: до 9–10 узлов.
На «Веге» была достаточно мощная паровая лебедка. На палубе располагались две шлюпки на шлюпбалках и паровой катер. В трюме были размещены железные цистерны для пресной воды и угля. Эти цистерны, плотно прилегающие к днищу и бортам, несли и дополнительную функцию: они усиливали прочность корпуса, повышали его сопротивляемость сжатию во льдах. «Вега» отличалась добротностью, крепостью корпуса и отменными мореходными качествами.
Команду Норденшельд подобрал интернациональную: помимо шведов, в экспедиции приняли участие русский, датчанин и даже один южанин — итальянец. Очень много времени руководитель экспедиции провел на верфи в Карлскруне, где лично следил за переоборудованием судна в соответствии с целями и задачами рейса. Он тщательно рассчитал необходимое количество припасов. По словам Норденшельда, «ничто не было забыто, чтобы возможно лучше снарядить судно для достижения им его великой цели».
В июле 1878 года «Вега» вышла из Швеции в сопровождении построенного по заказу Сибирякова стального парохода «Лена». Погода и ледовые условия благоприятствовали плаванию, и в течение навигации оба судна дошли до устья Лены, откуда пароход пошел в Якутск, а шхуна продолжила свой трудный путь на восток.
В начале сентября, когда «Вега» была уже совсем близко от Тихого океана, ледовая обстановка резко ухудшилась. Появились ледяные перемычки, их пришлось разбивать топорами и ломами. Судно продвигалось вперед все медленнее, а к концу месяца, когда «Вега» находилась несколько восточнее Колючинской губы, выяснилось, что добраться до Тихого океана вообще не удастся. Пришлось смириться с трудной полярной зимовкой, когда до желанной цели оставалось каких-нибудь 200 километров.
Зимовка прошла благополучно. Люди напряженно работали, не замечая, как летит время: обрабатывали результаты исследований, вели магнитные наблюдения, изучали быт и нравы чукчей.
18 июля 1879 года, как только вскрылись льды, «Вега» продолжила плавание и, быстро преодолев последние сотни километров, вошла в Берингов пролив. Обратный, триумфальный путь Норденшельда лежал через Индийский океан, Суэцкий канал и Средиземное море, 24 марта 1880 года «Вега» пришла в Стокгольм, завершив свое многотрудное плавание.
