Выйдя из канала, корабли пошли к островам де-Лонга. Первые два дня пришлось постепенно спускаться к югу, обходя встречаемые льды, но с вечера 2 сентября море стало чистым. Ветер все свежел, качка дошла градусов до 40 на борт. Скорость хода вследствие противного ветра уменьшилась до 4 узлов. Земли Санникова опять не видели, а проходили еще севернее, чем раньше. При этих условиях с рассветом 5 сентября показался остров Беннетта, и корабли поспешили укрыться под его северным берегом. Было решено, в видах сбережения угля, переждать противный ветер. В этот день на «Таймыре» лопнула труба холодильника, в котлы проникла соленая вода, образовалась накипь, но пока о чистке котлов нельзя было и думать.
Не теряя времени, руководствуясь указаниями Колчака о том, где он видел коллекции, собранные бароном Толлем, послали их отыскивать партию, состоявшую из трех офицеров, доктора Старокадомского и 16 нижних чинов. На корабле же изготовили крест с доской и установили его на возвышенности полуострова имени баронессы Толль в память самоотверженного ее мужа и его спутников, заплативших жизнью за исследование острова.
Партия вернулась на следующий день.
Коллекции были найдены на месте, где их оставил Колчак, взяв несколько образцов, не имея возможности захватить всего на вельбот. Состояли они из окаменелостей и отпечатков растений, образцов каменного угля, двух кусков Мамонтова клыка, всего весом свыше семи пудов. Помещены они были в одной корзине и четырех ящиках из плавника, частью разбитых прибоем Колчак видел на каждом предмете этикетку с номером, а у барона Толля был, вероятно, подробный их каталог. Но этикетки теперь были смыты набегавшими в течение десяти лет волнами, а каталог погиб вместе с его составителем в полярной пучине. У избушки, также разрушенной ветром и прибоем, были найдены некоторые предметы снаряжения, а именно: искусственный горизонт, ложка, берданка, костяная пила, остатки шкур, ящиков, веревок. Замок от заржавленной казенной берданки, оставленной казаком, был вынут и взят с собой, вероятно, для сдачи.
Ветер стих только на четвертый день. 9 сентября перед рассветом «Таймыр» снялся с якоря, прошел описью остров и, соединившись с «Вайгачем», пошел дальше.
На следующий день наблюдались слева на горизонте возвышенности острова Жаннеты, а справа долго и хорошо был виден, открытый месяц тому назад, островок генерала Вилькицкого. Вечером транспорты вошли сначала в молодой блинчатый лед, затем в новообразовавшийся сплошной и наконец подошли к сплоченной массе старого льда. Пришлось сворачивать к югу. Мороз ночью дошел до 140 по Реомюру.
Самый тонкий лед затруднял плавание, так как в нем часто попадались отдельные мощные льдины, скрытые от наблюдателя снежной пеленой. Корабль неожиданно ударялся в ледяную глыбу и останавливался, приходилось поворачивать обратно. Так шли двое суток, то блинчатым льдом, то салом, то пробиваясь между старых торосистых льдин, постепенно забираясь все южнее и южнее, а временами и западнее.
12 сентября вышли на чистую воду и решили застопорить машину для зоологической и гидрологической станции, чего не могли себе позволить последние дни, торопясь выбраться из опасного района. При выбирании трала на «Таймыре» запутавшимся платьем был втянут между барабанами лебедки стоявший на оттяжке кочегар Беляк, получивший смертельные увечья. Несчастный скончался через полтора часа. Неожиданная потеря человека при условиях повседневной работы, к которой все уже хорошо привыкли, была для корабля тяжелым ударом. Покойный был скромным, хорошим работником, пользовался общей любовью команды и офицеров.
13-го опять вошли в сало и разбитый лед, спаянный сплошным молодым. Опять спускались к югу. Эти дни похода были тяжелы. Ввиду наступивших морозов и образования льда, который крепчал с каждым днем, экспедиция не смела тратить времени на остановки, приходилось идти круглые сутки. В темные ночи трудно было что-нибудь видеть, все время можно было с полного хода удариться в большую льдину, смотреть надо было вовсю.
Последние ночи участников экспедиции развлекали частые северные сияния, большею частью имеющие вид зеленоватой волнующейся завесы, а также дугообразные.