Задачи, которые ставил Нобиле перед своей экспедицией, были более чем серьезны. Предполагалось обследовать район Новой Земли, Земли Франца–Иосифа, Северной Земли, Гренландии и Канадского Арктического архипелага. В этих местах он все еще не исключал открыть новые острова и, высадив здесь береговые группы, закрепить их за Италией. Кроме того, планировалось выполнить целый комплекс исследований в области атмосферного электричества, метеорологии, океанографии и земного магнетизма на Северной Земле и на Северном полюсе. Напряженная работа по подготовке экспедиции шла несколько месяцев. Нобиле предусмотрел даже возможность аварии и взял с собой сани, надувные лодки, лыжи, меховые куртки, палатки, спальные мешки и запасную радиоаппаратуру, что в дальнейшем спасло жизнь большинству полярников. Казалось, все было сделано для того, чтобы избежать неудачи, тем более трагедии. И все‑таки они настигли итальянцев. Почему? Пытаясь впоследствии найти ответ на этот вопрос, сам Нобиле говорил об элементе случайного, непредвиденного, который возможен в любой экспедиции.
Основной своей базой Умберто Нобиле выбрал Кингс–Бей, который, по его мнению, находился ближе всего к Северному полюсу. 15 апреля 1928 года экспедиция стартовала из Милана и, не дожидаясь улучшения погоды, вылетела на Шпицберген. Во время перелета, вспоминал впоследствии Нобиле: «Все было против нас — яростные ветры, дождь как из ведра, град, буря, снег и обледенение». Однако 8 мая итальянцы все же прибыли на арктическую базу целыми и невредимыми.
Первый полет «Италия» совершила с основной базы уже через трое суток, но из‑за неблагоприятных погодных условий и неисправности в рулевой системе вернулась на базу через семь часов.
Вновь дирижабль вылетел из Кингс–Бея 15 мая и сразу же направился к полумифической Земле Джиллеса, якобы находящейся в районе между Шпицбергеном и Землей Франца–Иосифа и показанной на картах с вопросительным знаком. Однако никакой Земли Джиллеса итальянцам найти не удалось, что и было отмечено в бортовом журнале. Затем «Италия» полетела к Земле Франца–Иосифа и от ее северной оконечности—мыса Флигели — взяла курс на восток. Через сутки итальянцы практически достигли Северной Земли, но из‑за сильного встречного ветра и малого запаса горючего Нобиле был вынужден повернуть назад. Обратный курс был проложен мимо новоземельского мыса Желания. В общем, было пройдено 4 тысячи километров, из которых более трети — по районам, впервые увиденным человеком. Хотя основная задача — достижение Северной Земли — не была выполнена, тем не менее в научном отношении полет был весьма результативным Шведский геофизик Ф. Мальмгрен провел здесь большие метеорологические наблюдения, а итальянец Понтремолли провел серию наблюдений по земному магнетизму, атмосферному электричеству и радиоактивности. Новый взлет «Италии», на этот раз к Северному полюсу, состоялся 23 мая 1928 года. Для высадки в самой северной точке Земли приготовились: доктор Мальмгрен, профессор Понтремолли и коменданте Мариано.
В 04.40 дирижабль стартовал с Кингс–Бея. Через четверть часа, для безопасного перелета через горы, с борта воздушного судна были сброшены два запасных бензиновых бака. Полет до севера Гренландии протекал нормально, при попутном ветре. Но незадолго до прибытия к точке Северного полюса погода резко испортилась. Сгустилась облачность и задул сильный ветер. Несмотря на сильный встречный ветер, в 00 часов 20 минут следующих суток экспедиция Умберто Нобиле была над Северным полюсом Здесь «Италия» стала снижаться по спирали, стараясь пробить полосу тумана, сгустившуюся на высоте до 200 метров.
В районе предполагаемого приземления лед был прорезан многочисленными каналами, которые с высоты казались узкими лентами. Вообще каналы чистой воды во льду были видны в часы полета во многих местах. Особенно до 85 градусов 45 минут северной широты. За два последующих часа экспедиция «Италия» выполнила несколько научных наблюдений, но из‑за непогоды, как было запланировано, высадить людей на лед не удалось. На обратном пути экспедиция «Италия» вошла в зону густого тумана. Скорость судна была снижена, а для экономии топлива — выключен один из главных двигателей.
«Ветер и туман. Туман и ветер. Беспрерывно. И время от времени налетающие снежные вихри», — так описывает Умберто Нобиле возвращение «Италии». Сильная продолжительная качка, а особенно сырой холодный воздух угнетающе действовали на психику; постепенно оживление и радость, охватившие сначала членов экспедиции, угасли. Меняя высоту и скорость полета, Нобиле вел дирижабль почти вслепую.