Еще в XVII веке казаки доставляли много чрезвычайно ценных сведений о восточносибирском побережье Северного Ледовитого океана (Елисей Буза, Иван Постников, Михаил Стадухин и др.). Самым блестящим предприятием казацкой исследовательско-географической деятельности было плавание Семена Дежнева из устья реки Колымы на восток, вдоль берега Азии, для отыскания реки Анадырь. Результатом этой экспедиции, длившейся с 1647-го по 1662 г., было: 1) открытие пролива, впоследствии названного Куком, по неведению о подвиге Дежнева, Беринговым; 2) первое посещение русскими Камчатки и 3) открытие реки Анадырь и основание на среднем течении этой реки Анадырского острога. К сожалению, это блестящее открытие не получило в свое время широкой огласки и надлежащей оценки, поэтому Петр Великий в 1719 г. послал на Камчатку геодезистов Евреинова и Лужина для исследования этого полуострова и решения вопроса: сошлась ли Азия с Америкой? Не получив ответа на поставленный вопрос, он в 1725 г. отправляет Первую Камчатскую экспедицию под начальством датчанина русской службы Витуса Беринга, дав ему собственноручно написанную инструкцию, из которой видно, что не только этот частный вопрос интересовал Петра, но и Великий Северный морской путь в целом. В пункте 3 инструкции имеются слова: «…искать, где оная (Азия) сошлась с Америкой: и чтобы доехать до какого города европейских владений…». Беринг, вернувшись из экспедиции в Петербург в 1730 г., не застал уже Петра в живых. Он привез определенный ответ, что «нельзя Азии соединяться с Америкою», но очевидных доказательств этого дать не мог, потому что берегов Америки из-за туманов он не видал. Заметив недоверие к результатам своей экспедиции, он исходатайствовал посылку новой экспедиции, официально названной Второй Камчатской экспедицией, но известной в науке под вполне заслуженным названием Великой Северной экспедиции. Она длилась с 1733-го по 1743 г. Вся работа этой экспедиции была разделена между пятью отрядами, из которых 1-й должен был отправиться из устья Северной Двины на Обь, 2-й – с Оби на Енисей, 3-й – с Лены на запад до Енисея, 4-й – с Лены на восток до Берингова пролива и 5-й – из Охотска, под начальством самого Беринга, для исследования берегов Охотского моря и восточного берега Камчатки до Берингова пролива[39]. Участники Великой Северной экспедиции, из которых многие погибли, много потрудились над выполнением заданий; читая подробное описание этой экспедиции[40], нельзя не удивляться терпению и настойчивости ее вождей и участников в течение почти 11 лет. Относительно мужества и терпения в борьбе с суровой природой имена Прончищева и двоюродных братьев Харитона и Дмитрия Лаптевых достойны стать наряду со знаменитейшими путешественниками-исследователями всех времен и народов. Результатом работ Великой Северной экспедиции были съемка и опись северного берега России от Архангельска до Шелагского мыса и азиатских берегов Охотского и Берингова морей от Охотска до Берингова пролива. Впервые было приобретено знакомство с характером восточной половины Северного Ледовитого океана, а также с условиями плавания по нему на огромном протяжении. Осталось необследованным пространство от Шелагского мыса до Берингова пролива, изученное только долгое время спустя Ф. П. Врангелем. Полученные результаты свидетельствуют, что это было беспримерное в истории землеведения предприятие. По количеству участников (около 600 человек), огромности денежных затрат (свыше 360 тыс. рублей)[41], обширности захваченной исследованием территории оно не имеет себе равного до наших дней.
Благодаря всему вышеизложенному исследование Великого Северного морского пути подвинулось вперед настолько, что в 1745 г. Петербургская академия наук выпустила «Атлас Российской», в котором этот путь на большей части своего протяжения в общем получил хоть приблизительное изображение по местоположению, форме и масштабу.
М. В. Ломоносов, много потрудившийся на поприще географии вообще и географии России в частности, тоже был инициатором экспедиции для отыскания Северо-Восточного прохода. Благодаря его авторитету и настойчивости была снаряжена в 1764 г. экспедиция под начальством В. Я. Чичагова. Ломоносов составил для него очень обстоятельную инструкцию. Однако перед самым отплытием Чичагову по неизвестной причине было указано плыть Северо-Западным проходом до Камчатки. Двукратная его попытка в 1765 и 1767 гг. не увенчалась успехом: далее 80°21' с. ш. по восточную сторону Шпицбергена ему пройти не удалось.