Определённое разнообразие в жизнь экспедиции внесла высадка на труднодоступный остров Геральд. Годом раньше «Красин» уже подходил сюда, но детального обследования не получилось. На этот раз геодезисты смогли провести маршрутную съёмку острова и установили топографический знак, а Пётр Петрович собрал коллекцию мхов и лишайников.
В трёх больших арктических экспедициях (на «Сибирякове», «Челюскине» и «Красине») Ширшов приобрёл авторитет крупного морского биолога. Круг его научных интересов значительно расширился, он освоил методы гидрологических и гидрохимических исследований. Начав на «Сибирякове» узким специалистом по фитопланктону, он стал солидным океанографом широкого профиля.
… Как известно, ещё в ледовом лагере Шмидта участники научной группы всерьёз задумались о создании дрейфующей экспедиции в Центральном арктическом бассейне. Эту идею, высказанную норвежцем Ф. Нансеном, Шмидт на льдине перевёл в практическую плоскость, подсчитав необходимое снаряжение и оборудование, количественный и качественный состав группы. Там же он предложил Кренкелю и Ширшову принять участие в полюсной экспедиции.
Шмидт слов на ветер не бросал. Пользуясь своей высокой должностью начальника Главсевморпути, он начал подготовку к высадке на Северном полюсе силами и средствами своего Главка, до поры не информируя в деталях правительство и считая это ведомственным делом. Обстоятельства сложились так удачно, что экспедиция по срокам и географии совпала с готовящимися правительственными перелётами через Северный полюс в США экипажей Чкалова, Громова и Леваневского. Благодаря этому, дрейфующая станция «Северный полюс» также получила государственный статус.
Шмидт сам стал во главе полюсной экспедиции, а авиационные вопросы отдал своему заместителю М. И. Шевелёву и ставшему знаменитым к тому времени лётчику М.В. Водопьянову.
Вспоминает Е.К. Фёдоров:
Подготовленная для дрейфующей станции аппаратура, палатка и всё оборудование проверялись в тренировочном лагере, который развернули у подмосковной базы Главсевморпути в Тёплом Стане зимой 1937 года. Дочь Ширшова – Марина Петровна, – живущая ныне в Ясенево, задалась целью отыскать это место. И нашла. Рядом с рынком в Тёплом Стане, со стороны Профсоюзной улицы, обнаружила старые деревянные постройки, обнесённые забором и воротами с якорями. Якоря в Москве на воротах просто так не рисуют. Сторож подтвердил, что это было здесь, и отвёл Ширшову на полянку в лесу, где указал на маленький домик в одну комнату. Около него и стояла палатка. (Ширшова, 2003).
О воздушной экспедиции на Северный полюс написано в первой главе. 21 мая 1937 года самолёт Водопьянова доставил туда папанинскую четвёрку и О.Ю. Шмидта.
Когда прибывшие на льдину самолёты разгрузили, Фёдоров немедленно приступил к наблюдениям – его геофизические и астрономические приборы были в наличии. Ширшов же ждал самолёта Мазурука, где находилась его глубоководная гидрологическая лебёдка. Как назло, этот самолет задержался дольше остальных, поэтому Пётр Петрович решил брать пробы с малых глубин вручную. В проходке лунки при помощи пешни ему взялись помогать О.Ю. Шмидт и кинооператор М.А. Трояновский. Последнего едва успели вытащить из забоя, когда в него снизу хлынула морская вода.
Таким образом, ещё до прибытия лебёдки Ширшов сделал ручную гидрологическую станцию, используя имеющуюся бабину с тросом длиной 1000 м, взял первые пробы воды и планктона, измерил скорость и направление подлёдных течений. Результаты оказались неожиданными: практически на полюсе был обнаружен слой относительно тёплой воды на глубине от 250 до 750 метров. Это подтверждало вывод Ф. Нансена о проникновении вод Атлантического океана в Центральный полярный бассейн, полученный за 40 лет до этого во время дрейфа «Фрама».
Наконец 5 июня, через две недели, прилетел самолёт Мазурука и привёз долгожданную лебёдку. К тому времени льдина была уже обжита. С помощью лётчиков зимовщики установили основную палатку, подняли мачты радиостанции, смонтировали ветряк и пустили в ход ветродвигатель. Полным ходом пошла зарядка аккумуляторов для рации.