В период работы экспедиции барон Толль назвал ряд безымянных объектов именами членов своей экспедиции. Среди других на карте был обозначен им и остров Колчака (впоследствии «благодарная» советская власть вычеркнула его имя с карты мира и назвала этот остров именем Расторгуева).
По завершении зимовки экспедиция составила отчет по своей работе. К концу августа 1901 г. лед вокруг «Зари» пришел в движение, на судне подняли пары и двинулись по экспедиционному маршруту, направляясь в море Лаптевых.
К началу сентября достигли мыса Челюскин. Фон Толль записывает в дневнике: «1 сентября наша ближайшая цель достигнута — мыс Челюскин показался перед нашими глазами! В волнении я потряс руки офицерам. Я спешил высадиться на берег, чтобы ознакомиться с этим мысом и произвести с нашими специалистами комплексные наблюдения: астрономические, магнитные, зоологические, ботанические и геологические…» Под руководством Колчака здесь был сооружен гурий, ставший впоследствии известным многим северопроходчикам. На его фоне сфотографируются члены экипажа «Заря»…
Когда спустя 12 лет сюда подойдут корабли «Таймыр» и «Вайгач» русской гидрографической экспедиции Северного Ледовитого океана (начальник экспедиции Б. А. Вилькицкий), то в дневнике врача Л. М. Старокадомского появятся слова: «Еще издали мы увидели знак на невысоком мысе. Опознали его без труда — это знак, поставленный экспедицией Толля в 1901 году. Высота его метра три, сложен он из крупных темно-серых плит, наверху которых наложены бесформенные куски ослепительно-белого кварца… На западе, милях в пяти, возвышался еще один мыс, он и был истинным мысом Челюскин. К нему мы и направились…» Так что фон Толль радостно пожимал руки, увидев не мыс Челюскин, а… мыс Щербина (с 1970 г. — мыс Чекина), там же был сооружен и гурий, известный как знак «Зари» (в 1918 г. был разобран норвежцами из экспедиции Амундсена, — те, приняв его за знак Норденшельда, искали в основании какие-либо бумаги. Восстановлен советскими энтузиастами в 70-е годы XX в.).
Исследователи осуществили высадку на берег, и А. В. Колчак продолжил свои исследования, которые подтверждали его первоначальные наблюдения. Замеряя глубины, сравнивая температуры и соленость воды, он сделал вывод, что полярные воды, несмотря на низкую температуру, с изменением глубины неоднородны по своему составу и что в них наблюдаются резкие перепады как по температуре, так и по солености.
Уже значительно позже он напишет об этом не одну серьезную научную работу.
До сих пор, — напишет он, — несмотря на известные научные исследования в разных странах, в том числе и русских ученых, наши недра хранят в секрете как большинство этапов своего развития, так и особенности глубинного строения. Любой ученый, геолог, гидрограф, гидролог не видит эти особенности недр (и что в них таится!) под землей, под дном океанов и морей. В нашем распоряжении, — приводил он пример, — в лучшем случае имеются сведения о бурении дна на небольшую глубину, что обходится весьма дорого и позволяет изучать последовательность залегания пород лишь в определенной, одной координатной точке, т. е. там, где пробурена скважина. Наша же задача, — убеждал ученый, — установить, что находится под твердой оболочкой Земли.