В 1593 году купец Балтазар Мушерон, давно торговавший с Московией, представил нидерландскому правительству проект большой экспедиции "для открытия удобного морского пути в царства Китайское и Синское, проходящего к северу от Норвегии, Московии и Татарии" (Сибири. - В. В.). Проект был единогласно утвержден, и четыре корабля, двумя из которых командовал гражданин Амстердама Биллем Баренц, 29 мая 1594 года покинули амстердамский порт. 29 июля Баренц достиг северной оконечности Новой Земли. Но дальнейшее плаванье пришлось прекратить из-за недовольства экипажа, не выдержавшего лишений. Новая экспедиция в составе семи судов на следующий год снова отправилась в поход. Ее главным штурманом и одновременно капитаном корабля "Винтон" был назначен Баренц. Однако командир эскадры Корнелий Най оказался человеком нерешительным. Добравшись до пролива Югорский Шар, он, опасаясь предстоящих опасностей, заставил капитанов кораблей подписать документ, в котором говорилось, что "мы, нижеподписавшиеся, объявляем перед Богом и перед миром, что мы сделали все, что от нас зависело, чтобы проникнуть через Северное море в Китай и Японию, как нам приказано в наших инструкциях. Наконец мы увидели, что Богу не угодно, чтобы мы продолжали путь, и что надобно отказаться от предприятия. Посему мы решились как можно скорее возвратиться в Голландию". Лишь один Баренц отказался поставить свою подпись. Осенью вся эскадра вернулась в Нидерланды. Однако Сенат Амстердама не отказался от идеи отыскать вожделенный путь на Восток. Более того, за открытие Северного пути была назначена огромная по тем временам награда - 25 000 гульденов. И снова на следующий год к берегам России была отправлена экспедиция, и ее главным штурманом вновь был назначен неугомонный Баренц. Кораблям удалось проникнуть в Карское море, и здесь на их пути возникли неодолимые препятствия. Один корабль попал в ледовую ловушку и вынужден был остановиться на зимовку.
Зимовка оказалась невероятно трудной. Моряков косила цинга. Тяжело заболел и сам Баренц. 14 июня, покинув корабль, оставшиеся в живых моряки вышли в море на шлюпках. А шесть дней спустя, 20 июня 1596 года, экспедиция лишилась своего начальника. После многомесячных скитаний путешественники наконец вернулись в родной Амстердам - 1 ноября 1597 года.
Спустя год был опубликован труд сподвижника Виллема Баренца Геррита де-Фера "Морской дневник", рассказавший людям о подвигах, лишениях, научных заслугах и географических открытиях экспедиции, которой удалось нанести на карту западное и северное побережья Новой Земли, уточнить положение многих заливов, бухт, изучить магнитное склонение, измерить глубины моря, температуру воздуха, силу новоземельских ветров.
В начале восемнадцатого века идеей отыскания пути через "Ледовитое море в Китай и Индию" серьезно заинтересовался Петр I. Он собственноручно разработал инструкцию для капитан-командора Витуса Беринга, возглавившего экспедицию, названную Первой Камчатской. Ей предписывалось построить на Камчатке два бота, дойти до "виденных на севере берегов, пройти вдоль них до таких пунктов, которые несомненно находятся на берегу Америки". Вручая инструкции президенту Адмиралтейств-коллегий генерал-адмиралу Ф. М. Апраксину, Петр выразил надежду: "Не будем ли мы в исследовании такого пути счастливее голландцев и англичан, которые многократно покушались обыскивать берегов Американских".
Первой Камчатской экспедиции удалось обследовать Камчатку, Курильские острова и Алеутскую гряду, установить, что берег материка заворачивает к западу, и открыть пролив, разделяющий два материка - Евро-Азиатский и Американский, названный впоследствии Беринговым. В развитии идей Петра в 1733-1743 годах была организована Великая Северная экспедиция, не имевшая себе равных ни по размаху, ни по полученным научным результатам. Пяти ее отрядам за годы самоотверженной работы удалось фактически обследовать Северный морской путь на всем его протяжении, положив на карту берега материка: бесчисленные острова, мысы, бухты и реки. В 1745 году был издан "Атлас Российский" - с первыми печатными картами северных берегов России.
В 1764 году правительственным указом был учинен "поиск морского проходу Северным океаном в Камчатку и далее" по проекту великого М. В. Ломоносова. Осуществление этого проекта было поручено капитану В. Я. Чичагову. В мае 1765 года три судна, под покровом глубочайшей тайны, даже от Сената, покинули Кольский залив и 23 июля достигли 80°23' с. ш.