Северо-восток Евразии в восемнадцатом веке был почти не изучен. Не было ясно, соединяется ли Америка с Азией, или там пролив. Не были нанесены на карту острова и полуострова берегов северного ледовитого океана. Сложно даже представить, через что прошли участники великой северной экспедиции в 1733 – 1743 годах. Исследование арктических побережий это ни разу не теплые моря. И случись что – вся надежда на самих себя. Здесь на сотни километров не было жилья.
Это была одна из самых масштабных географических экспедиций. Было описано и нанесено на карту все побережье северного ледовитого океана, доказано существование пролива между Евразией и Америкой, открыты десятки островов. Собственно, великая северная экспедиция – это семь отдельных отрядов, изучавших каждый свой район под общим руководством Адмиралтейств-коллегии и Витуса Беринга. Основной задачей экспедиции было поставлено исследование севера России от Печоры до Чукотки и составление его географического, геологического, ботанического, зоологического и этнографического описания. Кроме того, планировались морские походы к берегам Японии и Северной Америки. Побережье Северного Ледовитого океана было разбито на пять участков.
Первым начал свою деятельность самый западный отряд экспедиции, подчинявшийся непосредственно Адмиралтейств-коллегии. Ему предстояло описать давно освоенный поморами участок арктического побережья России и найти морской проход к устью Оби. Летом 1734 года на двух кочах состоялись попытки пройти на восток, однако ни в этом году, ни в следующем из-за тяжелых льдов не удалось пройти дальше острова Белый. Решением Адмиралтейств-коллегии было заменено руководство экспедиции: во главе поставили Малыгина и дали ему в помощь еще два бота. Но и после этого удалось пройти лишь до западной оконечности Ямала. И только летом 1737 года два бота и коч прошли остров Белый и вошли в Обскую губу.
Следующую часть побережья от Оби до Енисея исследовал отряд Дмитрия Овцына. В мае1737 года на дубель-шлюпке Тобол отряд вышел в море. Однако и в этом, и в следующем году из-за мощных льдов в Обской губе приходилось возвращаться в Тобольск. И тогда по приказу Адмиралтейства в июне 1737 году отряду дали новое судно бот «Оби почтальон». И уже в августе экспедиция достигла Енисея, выполнив задачу.
Ленско-Енисейский отряд начал свою работу летом 1735 года. На дубель-шлюпке Якутск под командованием Василия Прончищева достигли устья реки Оленёк, где встали на зимовку. В августе 1736 года началось новое плавание и судно достигло Хатангского залива, а затем направилось вдоль восточного берега Таймыра на север. Достигнув мыса, впоследствии получившего его имя и самого северного пункта (77°25′), Прончищев был вынужден лечь на обратный курс. 29 августа Прончищев умер, а 2 сентября «Якутск» вошёл в устье реки Оленёк, где через несколько дней скончалась и жена Прончищева — Татьяна, первая женщина — полярный исследователь. Новым руководителем отряда назначили Харитона Лаптева. В июне 1739 года «Якутск» из устья Лены двинулся к восточным берегам Таймыра и 22 августа достиг самой северной точки 76°47′с.ш., после чего повернул обратно и встал на зимовку в Хатанге. Летняя кампания 1740 года длилась всего месяц и закончилась тем, что дубель-шлюпка была раздавлена льдами. Получив разрешение адмиралтейства, Лаптев разделил отряд на три части и продолжил исследование по суше. Группа Челюскина достигла самой северной точки Евразии – мыса Челюскина.
Для Ленско-Колымского отряда был построен бот Иркутск, на котором под руководством Петра Ласниуса 18 августа 1735 года дошли до устья реки Хара-Улах, где и стали на зимовку. За эту зиму умерли 37 человек, в том числе Петр Ласниус. Новым руководителем был поставлен Дмитрий Лаптев, который прибыл в отряд в 1736 году. Но только в 1739 году бот смог выйти в море. С попутным ветром быстро шли на восток и августа достиг устья реки Индигирки, где экспедиция встала на зимовку. В 1740—1741 годах Лаптев сделал две безуспешные попытки пробиться сквозь сплошные льды на восток, но сумел добраться только до мыса Баранов Камень. А в 1742 году отряд все же достиг устья реки Анадырь, выполнив свою задачу.
Задачей отряда под руководством Витуса Беринга было нахождение морского пути к западной оконечности Америки и поиск островов в северной части Тихого океана. В 1740 году в Охотске были построены два пакетбота «Святой Павел» и «Святой Петр», на которых в сентябре подошли к берегам Камчатки, где в Авачинской бухте заложили острог, ставший впоследствии городом Петропавловск-Камчатский. Перезимовав, 4 июня 1741 г. Суда отправились к берегам Америки, почти сразу же в сильном тумане потеряв друг друга. 17 июля «Святой Пётр» под командованием Беринга достиг побережья Аляски. На обратном пути экспедиция зазимовала на небольшом острове, где Беринг умер во время зимовки. «Святой Павел» под командованием Чирикова 15 июля 1741 года достиг берегов Северной Америки, кроме того, побывав и на отдельных островах, и 11 октября того же года вернулся в Петропавловский острог.
Задачей южного отряда под руководством Мартына Шпанберга было достижение берегов Японии и изучение побережья Евразии и островов. Экспедиция на бригантине «Архангел Михаил», дубель-шлюпе «Надежда» и боте «Святой Гавриил» летом 1738 года отправилась из Большерецка к берегам Японии. В густом тумане суда потеряли друг друга и дальнейшее плавание совершали каждый в отдельности. Шпанберг на «Архангеле Михаиле» прошёл вдоль Курильской гряды, но из-за плохой погоды и недостатка продовольствия вернулся на Камчатку. В мае 1739 года суда достигли Курильских островов, прошли дальше на юг, до северо-восточной оконечности Хонсю, встретились с японцами. В 1742 году суда полностью обследовали курильские острова.
Сухопутный академический отряд возглавил профессор, член Петербургской Академии наук Герхард Миллер. Зимой и весной 1735 года учёные посетили Енисейск, Красноярск, Иркутск, переправились через Байкал и побывали в Селенгинске и Кяхте. Степан Крашенинников в тысяча семьсот тридцать восьмом – тысяча семьсот сороковом годах обошел и объездил на нартах всю камчатку. Другие участники академического отряда изучили центральную и восточную Сибирь.
И была еще Верхнеудинско-охотская экспедиция, которая должна была найти более лёгкий и менее протяжённый путь от Верхнеудинска (Улан – Удэ) до Охотска, по сравнению с существующим маршрутом через Якутск. Однако здесь экспедицию ждали неудачи в основном из-за низкой дисциплины местных проводников и охотников, которые часто бросали отряд и уходили домой, или занимались собственным промыслом вместо помощи в исследованиях и поисках пути.
Огромными достижениями экспедиции стали открытие Аляски, Алеутских островов, Командорских островов, острова Беринга, а также детальное картографирование северного и северо-восточного побережья России и Курильских островов. В тысяча семьсот пятьдесят восьмом году Герхард Миллер выпустил труд «Описание морских путешествий по Ледовитому и Восточному морю, с Российской стороны учинённых».