Получив указ императрицы об организации экспедиции, Адмиралтейств–коллегия решила прежде всего организовать зимовочную базу на Шпицбергене и подготовить суда — два пинка (военных транспортных судов) и один бот для плавания самой экспедиции.
По поводу зимовочной базы было решено (явно по совету Ломоносова):
Приобретение судов и их снаряжение, а также организацию зимовочной базы поручили провести Архангелогородской конторе над портом, которой командовал капитан порта капитан–командор Петр Авраамович Чаплин, участвовавший еще в 1-й Камчатской экспедиции Беринга 1727–1729 гг.
В июне императрица, которая вникала во многие подробности подготовки к экспедиции, сообщила Адмиралтейств–коллегии о том, что
После этого Коллегия решила в связи с новыми сроками начала экспедиции построить для нее новые суда. Строительство новых судов, пригодных для плавания во льдах, было поручено корабельному мастеру англичанину Джеймсу Лембе (James Lambe), который был отправлен в Архангельск.
Одно судно длиною в 90 футов (27,5 м) и два судна длиною по 72 фута (25 м) были построены и спущены на воду 1 августа 1764 г. В трюмы судов в качестве балласта было загружено 4500 пудов (72 тонны) железа.
Суда экспедиции были построены довольно прочно по меркам того времени, с расчетом плавания во льдах. Подводные части корпусов поверх обшивки обили сосновыми досками в качестве дополнительной второй обшивки — ледовой защиты.
10 июня 1764 г. Адмиралтейств–коллегия окончательно решила вопрос о назначении начальника экспедиции и одновременно командира флагманского судна. Им был определен недавно вернувшийся из плавания в Англию капитан 1-го ранга Василий Яковлевич Чичагов (1726–1809). Командирами двух меньших экспедиционных судов назначили капитан–лейтенантов Никифора Панова и Василия Бабаева (1725–1783).
Василий Яковлевич Чичагов был опытным моряком, сведущим в морском деле. В апреле 1742 г. он поступил на службу во флот гардемарином, плавал на кораблях Балтийского флота, а в 1757 г. уже выполнял важную секретную миссию в проливе Зунд у берегов Дании и Швеции, командуя фрегатом «Св. Михаил». В марте 1758 г. за примерную службу он был произведен в капитан–лейтенанты, а через 6 лет в капитаны 1-го ранга и назначен командиром корабля «Ревель».
Его сын адмирал Павел Васильевич Чичагов в своих записках так писал про отца: «Он оказал успехи, замеченные сначала его товарищами, а впоследствии и правительством. Поэтому‑то императрица, намеревавшаяся в начале своего царствования снарядить экспедицию к Северному полюсу для открытий, и возложила на него начальствование над нею». Родственник Павла Васильевича Чичагова Леонид Чичагов писал о Василии Яковлевиче: