9 мая 1765 года суда вышли уже из Екатерининской гавани, двинулись на Север и уже 16 мая миновали остров Медвежий, за которым их встретили дрейфующие льды.
23 июля экспедиция достигла 80°26» северной широты в Гренландском море, превзойдя рекорд англичанина Генри Гудзона 1607 года, но дальше суда пройти не смогли из-за сплошных мощных дрейфующих льдов. В результате В. Чичагов принял решение возвращаться в Архангельск.
Вторая экспедиция, начавшаяся с выхода судов из Архангельска 19 мая 1766 года, должна была реабилитировать саму идею северного прохода. Корабли подремонтировали и обили железом по форштевням – для схваток со льдами.
16 июля 1766 года суда с трудом пробились к северной оконечности Шпицбергена, где тяжелые льды опять преградили дальнейший путь на север. В. Чичагов, поняв, что пройти дальше невозможно, вынужден был принять решение о возвращении судов в Архангельск. На обратном пути 30 июля он зашел в бухту Клокбай и взял на борт партию М. Рындина, в которой к этому времени восемь человек умерло от цинги.
10 сентября 1766 года экспедиция В. Чичагова вернулась в Архангельск.
В рапорте («Оправдательной записке») Адмиралтейств-коллегии В. Чичагов сделал заключение о невозможности пройти северным проходом, указав, что предположение о чистом море севернее Шпицбергена не оправдалось. Кроме установления данного факта В. Чичагов сделал другое важное географическое открытие о том, что льды севернее архипелага Шпицберген дрейфуют с востока на запад.
Тем не менее в рескрипте императрицы Екатерины по поводу экспедиции было высказано недовольство: «…достигнуть бы до Гренландии было можно… новые и неведомые берега Гренландии, может быть, открыты б были». В результате императрица приказала завершить попытки поиска Северного прохода. В то же время, отдавая дань уважения членам экспедиции, она 22 декабря 1766 года подписала Указ, согласно которому В. Чичагов и все его отличившиеся офицеры стали получать пожизненный пенсион в половину оклада, который они получали во время экспедиции.
Тем не менее в 1768 году, оставив идею поиска Северного прохода, Екатерина II для исследования архипелага Новая Земля отправила экспедицию штурмана подпоруческого ранга Федора Тимофеевича Розмыслова (выпускник Морского корпуса 1747 (?) года), который впервые описал и нанес на карту пролив Маточкин Шар (пролив, отделяющий Северный остров архипелага Новая Земля от Южного и соединяющий Баренцево море с Карским), составил опись южной части Баренцева моря от Семи Островов до архипелага Новая Земля.
Однако с началом русско-турецкой войны 1769—1774 гг. направление крупных научных экспедиций в Арктику надолго прекратилось.
В 1786—1792 годах Адмиралтейств-коллегия для обследования и картографического описания в Северном Ледовитом океане побережья от устья реки Колыма до Чукотского полуострова и выхода в Тихий океан организовала экспедицию под командованием капитан-поручика флота Иосифа Биллингса (англичанин, участник последней экспедиции Д. Кука, в 1783 г. принят лейтенантом в Российский флот). Помощником И. Биллингса стал капитан Гавриил Андреевич Сарычев (выпускник Морского корпуса 1778 года).
Летом 1787 года ледовая обстановка не позволила И. Биллингсу пройти на двух судах морем от устья Колымы к Чукотскому полуострову и обогнуть его. Удалось лишь произвести первую сравнительно точную опись побережья между Колымой и островом Айон (300 километров). Несколько раз экспедиция пыталась на судах пройти из Охотска в Берингов пролив, но каждый раз путь преграждали еще на подходе к проливу тяжелые льды. В результате И. Беллингс со спутниками (Г. А. Сарычев остался на судне и описал Курильские острова) на оленях пересёк зимой 1791—92 года Чукотский полуостров, описал его северные берега от Берингова пролива до Колючинской губы.
В 1797 году, оставив на время исследование Северного Ледовитого океана, Адмиралтейств-коллегия под председательством управляющего Чертежной генерал-майора Л. И. Голенищева-Кутузова образовала экспедицию под названием «Съемка Белого моря» для картографической описи этого моря. 18 июня 1798 года для выполнения запланированных работ в летние сезоны в Архангельск из Санкт-Петербурга были командированы 7 лейтенантов, 6 штурманов, 4 мичмана, 10 подштурманов, 6 штурманских учеников и 3 подлекаря.
Опись Белого моря продолжалась в летние навигации с 1798 по 1802 годы. В ней участвовало 17 отрядов под руководством офицеров флота: капитан-лейтенанта Петра Кузьмича Креницына (выпускник Морского корпуса 1748, Кандалакшская губа), лейтенанта Г. М. Сухова (берег между м. Конушин и м. Канин Нос), лейтенанта Н. В. Повалишина (от м. Конушин до Мезени; от м. Турий до Варзуги), лейтенанта Н. В. Алферьева (от р. Ковда до р. Нива; от р. Поной до селения Лумбовка), лейтенанта П. В. Кордюкова (м. Святой Нос), лейтенантов Н. А. Шишкова, Ф. С. Смирного, С. П. Ханыкова (между Архангельском и Мезенью), лейтенанта Д. Д. Челеева (от Онеги до Сум), лейтенанта А. С. Горяинова (от Кандалакши до м. Турий) и лейтенанта И. Г. Бочманова (между р. Пялица и р. Поной).
В 1817 году по результатам экспедиции «Съемка Белого моря» был издан «Атлас Белого моря».
В апреле 1805 г. было учреждено Министерство морских сил, в которое, наряду с другими органами управления, вошел Адмиралтейств-департамент, ведавший научными вопросами.
В 1818 году Адмиралтейств-департамент по предложению известного к тому времени полярного исследователя, члена Адмиралтейств-коллегии Г. А. Сарычева организовало Янскую и Колымскую экспедиции для поиска земель в Северном Ледовитом океане севернее устьев рек Яны и Колымы в 1820—1824 годах.
Колымскую экспедицию возглавил лейтенант Фердинанд Петрович Врангель (один из самых выдающихся выпускников Морского корпуса). Янскую экспедицию возглавил лейтенант Петр Федорович Анжу (друг Ф. П. Врангеля, также закончил Морской корпус в 1815 году, но вторым по списку).
Ф. П. Врангель
В 1815 году окончил Морской корпус первым в выпуске.
В 1817—1819 годах мичманом участвовал в кругосветной экспедиции Василия Михайловича Головнина, выпускника Морского корпуса 1793 года, на шлюпе «Камчатка».
В 1820—1824 годах в чине лейтенанта возглавлял Колымскую экспедицию по описанию побережья Сибири от устья реки Индигирка до Колючинской губы на Чукотке. Ф. П. Врангель положил на карту берег Сибири от устья Колымы до мыса Большого Баранова к востоку от устья реки Колыма, затем перебрался на Медвежьи острова и описал их часть. С большой для своего времени точностью экспедиция определила 115 астрономических пунктов, провела ценные навигационные, гидрографические, геомагнитные и климатические исследования. Очень важными оказались данные о том, что полярное море не покрывается сплошным мощным ледяным покровом даже в сильные морозы. Кроме этого, экспедиция Ф. П. Врангеля собрала сведения о природных богатствах и народах, населяющих посещенные местности. Трижды экспедиция направлялась по льду на север в надежде найти обитаемую землю, о которой сообщали чукчи и в свое время геодезист-сержант Степан Андреев. Однако неблагоприятная погода помешала дойти до цели. В последнюю попытку он прошел по льду от мыса Шелагского на север до точки с координатами 70°51» с. ш. и 175°27» в. д. К сожалению, Ф. П. Врангелю так и не удалось найти данный остров, хотя он дошел до его широты, но надо было идти еще правее от мыса Шелагского к 179 меридиану, т. е. он не дошел до острова 3 градуса долготы, что соответствует расстоянию около 60 миль, или 111 километров.