Весной 1886 года Э.В. Толль возглавил отряд, обследовавший острова Большой Ляховский, Землю Бунге, Фаддеевский и западный берег Новой Сибири. Обрывистые берега этих островов сложены изо льда, лишь слегка прикрытого рыхлыми породами. Толль установил, что ископаемые льды, встречающиеся и в материковой Сибири, – это остаток былого ледникового покрова, подобного теперешнему гренландскому. Стоит слегка подтаять льду, как берега обрушиваются. Так и целый остров может значительно понизиться, а то и вообще исчезнуть. За короткое полуторамесячное лето того же года, объезжая на нартах берега острова Котельного, в один из ясных дней он со своим спутником увидел на севере «контуры четырех гор, которые на востоке соединялись с низменной землей». «Земля Санникова!» – решил двадцативосьмилетний учёный-романтик. Весной 1893 года Толль, продолжая в Северной Сибири геологические изыскания, опять увидел Землю Санникова с Котельного. Он был уверен, что рассмотрел базальтовые скалы, подобные тем, что высятся на северном мысу Большого Ляховского, на острове Беннета и на Земле Франца-Иосифа. С этого дня поиск Земли Санникова стал для него заветной целью.
В Академии наук Толль выступил с подробным докладом и заявил о необходимости «организовать экспедицию для открытия архипелага, лежащего на север от наших Новосибирских островов, и исполнить её так, чтобы результаты были и счастливы, и плодотворны».
Эдуард Толль был человеком упорным. Этим качеством его, наверное, наградили предки – немецкие бароны и эстонские рыбаки. Ему удалось убедить Академию наук в необходимости послать экспедицию на восток от Таймыра для разведывания морского пути к Берингову проливу. Ему помогли ставшие известными сведения, что эту же цель в то время преследовали американцы. «Неужели мы допустим, чтобы эти выскочки нас опередили?» – этот молчаливый аргумент слышался в его обращениях к начальству.
В те времена правительство России действовало в интересах своей страны. Оно отпустило Толлю 150 тысяч рублей золотом, и он купил в Норвегии парусно-моторную китобойную яхту. Там же он её отремонтировал и дал имя «Заря». Фритьоф Нансен, строивший свой «Фрам» на этой же самой верфи, прислал Толлю письмо: «Пусть льды никогда не расходятся под вашими санями, пусть «Заря» находит свободную воду, чтобы могли с полным успехом вернуться к себе на родину. Как я буду рад опять пожать Вам руку. До скорого свидания. Ваш преданный друг Ф. Нансен».
Толль был назначен начальником академической экспедиции. Летом 1900 года яхта «Заря», командиром которой был Н.Н. Коломейцев, прошла к острову Таймыр, где экипаж остановился на зимовку. За это время между Толлем и K°ломейцевым возникли разногласия, и капитан ушёл на материк. Командование судном принял Ф.А. Матисен.
Осенью 1901 года «Заря» прошла под парусами по чистой воде до мыса Челюскина. Здесь научная группа высадилась на берег и обследовала северную оконечность Азии. Отсюда был взят курс на Землю Санникова. Туман, целую неделю закрывавший горизонт, утром 11 сентября рассеялся. Взору искателя явилось несколько признаков близкой земли: море было очень мелким, с севера на юг летели стаи пуночек, мимо проплывали стада моржей, а ещё ночью встретился большой айсберг. Но когда, наконец, из тумана выплыли высокие скалы, покрытые ледниками, оказалось, что это всего лишь мыс Эмма, двадцать лет назад открытый Де Лонгом и названный именем его жены…
Первое полярное сияние напомнило, что близится зима. Машинист доложил, что заканчивается уголь. Толль принял решение возвращаться для зимовки к острову Котельному. Капитан направил судно в пролив между северным берегом Котельного и небольшим островом Бельковского. Впереди показался вдающийся в сушу залив. Пошли в него и увидели на берегу флаг, хижину и бегущих навстречу людей. Это был отряд геологов под руководством К.Воллосовича, направленный с целью организации вспомогательных баз для экспедиции Толля.
Через три месяца Толль возвратился на «Зарю» и начал готовиться к походу на остров Беннета. «Мне нужен только один ясный день, – говорил он своим спутникам, – чтобы с вершины острова Беннета осмотреть северный горизонт… увидеть мечту многих лет жизни – таинственную Землю Санникова». В дневнике он записал: «Теперь я сгораю от нетерпения достигнуть намеченной цели».
5 июня 1902 года весь экипаж «Зари» провожал четверых своих товарищей. Это были сам Толль, астроном Фридрих Георгиевич Зееборг и два каюра. Они вышли на нартах с собачьими упряжками, тащившими две байдары, к мысу Высокому Новой Сибири, и дальше – к острову Беннета, за которым, как был уверен упрямый барон, он встретит заветную землю. Через месяц партия Толля на байдарах достигла того самого мыса Эмма. Здесь Толль назначил встречу с «Зарей» в начале сентября…