19 октября экспедиция началась. Руаль Амундсен, вместе с четырьмя компаньонами, на четырех санях, запряженных каждые 13-ю собаками, вышел из лагеря. Поначалу путь казался удивительно легким. Временами можно было даже стать на полозья и спокойно ехать за собаками. Все разом переменилось, когда они достигли ледника с его бездонными расщелинами и бесконечными гребнями. Чтобы преодолеть эти препятствия, им пришлось проявить максимум силы и храбрости. Но вот препятствия позади; пять человек быстро приближались к финальной точке маршрута. С томительным нетерпением они подходили к Южному полюсу. Естественному волнению о том, что Скотт мог опередить их, противопоставлялась уверенность, что столь быстрое продвижение гарантировало им победу. И вот, 14 декабря, Южный полюс был достигнут.
Победа Амундсена в гонке к Южному полюсу не удовлетворила его желания быть первым. По возвращении из Антарктики он немедленно начал готовиться к новой экспедиции. Арктика была по-прежнему первой любовью Амундсена, и он нацелился на исследование еще не известных районов ее. Амундсен хотел повторить попытку Нансена достичь полюса, дрейфуя вместе со льдами. Из-за Первой Мировой войны план пришлось отложить, но в июне 1918 г. экспедиция покидает Норвегию. «Фрам» не был в достаточно хорошем состоянии, поэтому Руаль Амундсен строит новый корабль – "Maud".
Экспедиция на «Мод», загруженной инструментами для метеорологических исследований и изучения земного магнетизма, являлась на тот момент наиболее оснащенной из всех, которые когда-либо отправлялись в полярные воды. Но проект приносил одно разочарование за другим. Направляясь в Арктику, «Мод» вмерзла в береговой лед и долго стояла беспомощной. Вскоре судно потребовало обширного ремонта, который был проведен в Сиэтле. Но в июне 1922 г. «Мод», продвинувшись на север, вновь застряло у острова Врангеля, на северо-востоке СССР. Судно, вмороженное в лед, продвигалось к континентальному шельфу северо-восточной Сибири. Там оно оставалось еще три года (1922-1924 гг.). Географические цели экспедиции были провалены, но собранные геофизические данные оказались бесценными. Это послужило небольшим утешением для участников вояжа.
Будучи полярным исследователем, Амундсен проявлял интерес к авиации в той мере, в какой это могло помочь в изучении Арктики. Во время последней экспедиции «Мод» имела на борту 2 небольших самолета. Один использовался для обзора местности, а другой (побольше) – для доставки грузов с Аляски. Оба самолета довольно быстро разбились, хотя их пилоты остались живы.
Неудача «Мод» в достижении его основной цели вдохновила Амундсена на воздушное покорение полюса. Он решил стать первым человеком, пролетевшим над Северным полюсом.
Прибыв в Нью-Йорк после неудачных лекционных поездок, Амундсен был встречен неизвестным ему прежде Линкольном Элсвортом. К восторгу норвежского исследователя, тот предложил профинансировать экспедицию на двух гидросамолетах, в обмен на свое участие в ней. Амундсен подыскал двух пилотов и механиков для обоих самолетов, и 21 мая 1925 г. экспедиция отправилась со Шпицбергена на Аляску. Но следующим утром один из баков самолета дал течь, с двигателем другого также случились неполадки. Оба самолета приземлились на лед в 150 километрах от полюса. После осмотра выяснилось, что только один из них пригоден для полета. После того как им удалось, используя лишь ручные инструменты, расчистить взлетную полосу, пилот Яльмар Рисер-Ларсен, проявив искусство высшего пилотажа, сумел поднять самолет в воздух со всеми шестью человеками на борту. Аэроплан был перегружен, но на последних остатках топлива он долетел до одного из островов Шпицбергена, откуда участники неудавшегося полета возвратились в Норвегию.
Вопреки ожиданиям, этот неудавшийся подвиг Амундсена взбудоражил воображение людей по всему миру. Амундсен вновь был героем, и ему был оказан восторженный прием по возвращению в Осло. По словам норвежского путешественника, это был самый счастливый момент в его жизни.
Убежденный в том, что самолет пока не подходит для трансполярных перелетов, Амундсен думал о возможности перелета с континента на континент на дирижабле. В рекордно короткий отрезок времени ему посчастливилось найти необходимую сумму денег для следующего приключения. 11 мая 1926 г. неугомонный исследователь вылетел со Шпицбергена на борту дирижабля "Norge" (Норвегия). Вместе с ним были Линкольн Элсворт, итальянец Умберто Нобиле – конструктор и капитан дирижабля, и блестящий пилот (в том полете штурман) Яльмар Рисер-Ларсен. Кроме этого, с ними была команда из 12-ти человек.