«Новая Земля» дошла до Печенги, до Варангер-фиорда и пограничного с шведско-норвежским королевством мыса Киберг. В конце июля бриг подошёл к Новой Земле, но к мысу Желания его опять не пустили тяжёлые льды и густые туманы. Зато удалось войти в Маточкин Шар. Поручив бриг лейтенанту Лаврову, сам Литке высадился на берег, чтобы провести астрономические наблюдения. Лавров благополучно прошёл пролив, замерил его длину, которая оказалась на три мили больше, чем у Розмыслова. Выход из пролива в Карское море был заблокирован льдами, и Литке направил бриг к проливу Карские Ворота (между Новой Землёй и островом Вайгач). Удивительно, но Карское море оказалось совершенно безлёдным. Можно было выйти к восточному берегу Новой Земли и наконец нанести его на карту. Но опять не повезло: коварная, не обозначенная на карте мель («банка»). Нос судна врезался в высокое поднятие дна, удар был настолько сильным, что вышибло руль. За первым последовали ещё несколько ударов, совершенно разрушивших корму; её обломки разлетелись вокруг. Но, к счастью, корпус судна выдержал, пробоины вроде не было. Следовало быстрее, пока следующие друг за другом удары не развалили судно, сниматься с мели.
«Рубить канаты!» — скомандовал Литке. Тут рванул ветер, сдвинул судно, оно снова оказалось в воде и, послушное ветру, но лишённое руля, понеслось вперёд. Управлять бригом было невозможно. Починить руль и поставить его на место — вот главная задача. Её решили за полтора часа, но всё же состояние судна было таким, что о продолжении работ не могло быть и речи.
На пути к Архангельску находился остров Колгуев, нельзя было не воспользоваться возможностью сделать его описание, для этого пришлось задержаться. Тем временем ветер опять развёл волну. Одна из них ударила в только что поставленный на место руль и снова вышибла его. Матросы подняли его на палубу, и тут стало ясно: крюки, державшие руль, съела ржавчина. Пришлось на палубе устроить кузницу и ковать новые крюки. Благодаря самоотверженной работе матросов, руль был восстановлен и судно обрело управление. 31 августа оно вернулось в Архангельск.
Моряки осмотрели бриг, перевернув его вверх килем в доках Соломбалы, и ужаснулись. Живого места не было на корпусе: все металлические части искорёжены, а деревянные — расщеплены. По словам Литке, «ещё два-три удара кормою... и до сей минуты не знали бы, где и какая постигла нас участь».
Фёдору Петровичу стало ясно: парусный бриг «Новая Земля» уже не годится для плавания в ледовитом море. Но начальник Морского штаба Моллер решил, что, пока не достигнут мыс Желания и не описано восточное побережье Новой Земли, работу, порученную Литке, нельзя считать завершённой. Ему приказали в четвёртый раз идти в Ледовитый океан всё на той же многострадальной «Новой Земле».
«С меня довольно и первых трёх экспедиций, — возражал Литке. — По моему разумению, всё, что для указанной цели возможно было совершить на парусном судне, не приспособленном к борьбе со льдами, совершено было...»
Но морской чиновник настаивал на том, что необходима четвёртая экспедиция «для довершения начатого обозрения той страны». В подчинение Литке передали ещё два судна, занимавшихся промерами в Белом море и в устье Печоры. Он был назначен начальником гидрографических экспедиций трёх морей — Белого, Баренцева и Карского.
Фёдор Петрович снова выехал в Архангельск. Несчастье случилось уже в начале пути из Петербурга. Лошади сошли в пургу с дороги, сани свалились в овраг и опрокинулись, придавив Литке, его младшего брата, матроса и возчика. С трудом они выбрались, кроме матроса, который был задавлен насмерть. Положив труп на сани, поехали дальше в Архангельск.
В середине июля 1824 года Литке подготовил три судна, в том числе и подремонтированную «Новую Землю». В четвёртый раз пошла она к берегу двойного острова, лавируя между льдами. У самого берега льды сомкнулись сплошным полем. Для того чтобы его обойти, пришлось заметно отклониться к западу. Литке намеревался пройти к северу от Новой Земли по проливу, отделяющему её от Шпицбергена. Он помнил о том, что Виллем Баренц 228 лет назад от открытого им Шпицбергена вышел прямо к мысу Желания. У Литке был шанс открыть в этом водном пространстве неизвестную тогда Землю Франца Иосифа.
Пройдёт почти полвека (Фёдор Петрович ещё будет жив и узнает об этом из газет), и корабль австро-венгерской экспедиции, зажатый дрейфующим льдом, совершенно случайно встретит эту неведомую землю.
Литке же ничего, кроме льдов и тумана, найти не удалось. Он повернул бриг к острову Вайгач, так как не был уверен в том, что плавание в такой тяжёлой ледовой обстановке окончится благополучно. На всякий случай он бросил в море бутылку с запиской, в которой указывались координаты места и содержалась просьба сообщить их правительству России. Записка была написана на четырёх языках: русском, французском, английском и немецком...