Для исследования Северного морского пути, или, по формулировке Адмиралтейств-коллегии, «для подлинного известия, имеется ли проход Северным морем», были организованы четыре отряда, между которыми были распределены участки северного побережья Азии. Их общей задачей было — описать берега Северного Ледовитого океана от Печорского до Чукотского морей и проверить на практике возможность плавания вдоль берегов Сибири.

              Первый отряд. Исследование пути вокруг полуострова Ямал

  У западного отряда Великой северной экспедиции были два трудных для судоходства участка: пролив Югорский Шар (69° 42' с. ш.) — между материком и островом Вайгач и пролив у 73° с. ш., тогда еще безымянный, — между полуостровом Ямал и Белым островом. В распоряжение отряда в Архангельске были предоставлены два новоотстроенных плоскодонных судна — кочи (типа беломорских). Командиром одного был назначен лейтенант Степан Воинович Муравьев (он же — начальник отряда), командиром второго коча — лейтенант Михаил Степанович Павлов.
  В 1734 г. оба коча прошли из Белого моря через Югорский Шар в юго-западную часть Карского моря, совершенно в это лето свободную ото льда. В августе они пересекли Байдарацкую губу и поднялись вдоль западного берега полуострова Ямал до 72°35г. Было 18 августа, Муравьев счел время поздним для дальнейшего движения на север и восток, и суда повернули обратно. Зимовали они в устье Печоры, близ Пустозерска, где заранее была заготовлена база. Во время плавания и зимой «почитай все, хотя несколько времени, пребывали тяжкими, головными, грудными и цинготными болезнями, паче горячками, больны», — писал Муравьев.
  Летом 1735 г. Муравьев и Павлов повторили попытку. 18 августа они разлучились у северо-западного берега полуострова Ямал. Продолжая продвижение на север до 23 августа, Муравьев достиг 73° 4' с. ш., а Павлов — 73° 1Г с.ш. Оба шли, следовательно, уже вдоль западного берега Белого острова и не заметили в тумане входа в пролив (73° с. ш.) между ним и Ямалом, несмотря на то, что посланные заранее (зимой) на север казаки зажгли костры у западного входа в пролив и видели суда. Море опять было свободно от льда. Тем не менее оба в указанный выше день повернули обратно и опять прошли мимо пролива.
  9 сентября близ устья Печоры Муравьев и Павлов соединились, а через две недели остановились на зимовку. Оба лейтенанта не только постоянно ссорились друг с другом из-за того, что Павлов продвинулся на север на 7 минут (то есть на 13 км) дальше Муравьева, но и «сильно докучали» местным жителям и скверно обращались с подчиненными. На них поступило много жалоб и доносов, и в результате оба были отданы под суд и разжалованы в матросы «за многие непорядочные, леностные и глупые поступки».
  Начальником западного отряда был назначен лейтенант Степан Гаврилович Малыгин, человек решительный, крутой и жесткий, но искусный и сведущий моряк — ученый навигатор. Помощником был назначен лейтенант Алексей Скуратов. Летом 1736 г. он доставил к острову Долгому (у входа в Хайпудырскую губу) два бота в распоряжение Малыгина: кочи были признаны негодными для дальнейшего плавания. Малыгин вместе со Скуратовым провел боты через Югорский Шар в реку Кару на зимовку.
  Летом 1737 г. вместе со Скуратовым, командуя одним из ботов, он прошел проливом между полуостровом Ямал и островом Белым (теперь — пролив Малыгина), ориентируясь по маякам, расставленным на берегах в 1736—1737 гг. геодезистом Василием Селифонтовым.
  Тот заранее, еще весной 1736 г., прошел на оленях от устья Печоры через Болынеземельскую тундру к устью Оби. Летом он описал восточный берег Ямала, поставил на северном участке несколько маяков и на карбасе осмотрел часть южного берега острова Белого. Затем геодезист прошел вдоль северного и северо-западного берега Ямала, расставил и там маяки до 72° 35' с. ш.
  Малыгин, обогнув Ямал, ввел боты в устье Оби. Весной 1738 г. он вернулся в Петербург.
  Скуратов в 1738—1739 гг. на двух ботах (вторым командовал штурман Марк Головин) проделал тот же путь в обратном направлении с зимовкой на реке Каре. Вернувшись в 1740 г. в Петербург, он составил первую сравнительно точную карту пройденного им участка.

Второй отряд. Исследование пути от Оби к Енисею и на северо-восток от Енисея

У второго отряда экспедиции, первоочередной задачей которого была опись побережья между устьями Оби и Енисея, было два трудных для судоходства участка: 1) к северу от полуострова Явай (73° с. ш.), длинного и узкого северо-западного выступа Гыданского полуострова и 2) у входа в Енисейский залив — через проливы между островами, тогда совершенно не изученные. Начальником отряда в 1733 г. был назначен лейтенант (из штурманов) Дмитрий Леонтьевич Овцын. База отряда была в Тобольске. Летом 1734 г. он спустился на дубель-шлюпке «Тобол» вниз по Иртышу и Оби и обследовал Обскую губу до 70° 4' с. ш. Для зимовки выбран был Обдорск, где разместилась команда, а сам Овцын с офицерами зимовал в Березове. Там он познакомился со ссыльной семьей князей Долгоруковых... В следующем году Овцын достиг только 68° 40' с. ш., но из-за цинги среди команды (болен был и он сам) вынужден был вернуться. Не добился успеха Овцын и в 1736 г., когда он близко подходил к оконечности полуострова Явай (он достиг 72° 40' с. ш.).
  Наконец, летом 1737 г. Овцын на новом боте «Оби-Почталион» вместе с мастером флота (старшим штурманом) Иваном Никитичем Кошелевым, командовавшим «Тоболом», прошел в Карское море до 74° 2' с. ш. и повернул затем на юго-восток. Обогнув Гыданский полуостров, он вошел в Енисейский залив неизвестным ранее проливом между островами Оленьим и Сибирякова (теперь — пролив Овцына) ив конце августа подошел к устью Енисея. Весь сентябрь продолжалось плавание вверх по реке. Овцын, шедший впереди, оставил на зимовку бот чуть севернее устья реки Турухан; Кошелев свою дубель-шлюпку — у полярного круга. Когда Енисей вскрылся, Овцын на «Тоболе» продолжал плавание вверх по реке. Во второй половине июля он прибыл в Енисейск и отправился оттуда сушей в Петербург— с докладом о своем успехе.
  На пути, в Тобольске, Овцына арестовали — по доносу, за связь с ссыльными Долгоруковыми, — разжаловали в матросы и под конвоем направили в Охотск в распоряжение Беринга. Вместе с ним Овцын в 1741 г. плавал на «.Св. Петре» к Северо-западной Америке; на обратном пути в 1741—1742 гг. он зимовал на острове Беринга. По возвращении в Петербург он был восстановлен в офицерском звании.
  После ареста Овцына начальником его отряда назначен был плававший вместе с ним штурман Федор Алексеевич Минин. В 1738— 1740 гг. он трижды пытался на боте «Оби-Почталион», выйдя из устья Енисея, обогнуть с севера Таймырский полуостров: эту задачу, не предусмотренную инструкцией, дал ему Овцын. Однако он достиг (в 1740 г.) лишь пункта у 75° 15' с. ш., открыв за устьем реки Пясины группу мелких островов (шхеры Минина). По возвращении, после многолетнего расследования, он был предан суду по жалобам своих подчиненных и местных жителей и в 1749 г. разжалован на два года в матросы.
  Помощником Минина на «Оби-Почталионе» был штурман Дмитрий Васильевич Стерлегов. В начале 1740 г. Стерлегов вышел на собаках от устья реки Турухан на север и в марте — апреле произвел опись западного берега полуострова Таймыр — от 73° 30' до 75° 25' с. ш. (мыс Стерлегова — южный). Из-за снежной слепоты штурман вынужден был повернуть обратно.

Третий отряд. Исследование берегов Таймыра и открытие мыса Челюскин

У третьего отряда экспедиции задачей была опись побережья на запад от устья Лены. Основная и притом величайшая трудность состояла в том, что за сравнительно легким участком исследуемого побережья между Леной и Хатангой берег Таймырского полуострова круто поворачивал на север и уходил неизвестно куда — не к самому ли полюсу? Начальником отряда был назначен лейтенант (из штурманов) Василий Прончищев, который взял с собой в экспедицию жену Марию.
  Летом 1735 г. Прончищев спустился на дубель-шлюпке «Якутск» из Якутска вниз по Лене, вышел из реки в море Быковской (восточной) протокой, обогнул дельту Лены и вошел на зимовку в устье реки Оленек. Весной 1736 г. Прончищев заболел цингой; несмотря на болезнь, он летом прошел на «Якутске» вдоль берега на запад до устья реки Анабар, а затем на север за 77° 29' с. ш. При этом были открыты островаПетра, Фаддея и Самуила (теперь «Комсомольской Правды») у северо-восточных берегов Таймыра. «Из-за великих льдов» повернули обратно, причем ввиду тяжелой болезни Прончищева вел судно штурман Семен Иванович Челюскин. На обратном пути Прончищев умер от цинги, а через две недели, осенью 1736 г., в устье Оленька умерла и его жена Мария, первая в мире полярная путешественница, имя которой дошло до нашего времени. Восточный берег Таймыра теперь называется берегом Прончищева.
  Вместо умершего командира начальником его отряда был назначен (в 1737 г.) лейтенант Харитон Прокофьевич Лаптев, за три года до этого приговоренный к смертной казни. Дело в том, что он в 1734 г. мичманом плавал в Балтийском море на фрегате «Митау», который был захвачен в плен французской эскадрой, нелегально участвовавшей на стороне польского короля Станислава Лещинского в войне против России. После размена пленными командир и все офицеры «Митау», в том числе и Харитон Лаптев, были присуждены к смертной казни за сдачу корабля без боя неприятелю. Приговор не был приведен в исполнение; а через полтора года, когда выяснилось отсутствие вины осужденных, они были восстановлены на военно-морской службе.
  Весной 1739 г. Харитон Лаптев прибыл в Якутск; на дубель-шлюпке «Якутск» он спустился вниз по Лене, вышел в море западной протокой и, обойдя с севера остров (Бегичева), принятый им за полуостров, вышел в Xатангский залив. Затем он двинулся вдоль берега Таймыра на север, открыл остров Преображения, достиг мыса, названного им мысом Фаддея, но из-за льдов вернулся обратно и зимовал в низовье Хатанги. Во время зимовки 1739/40 г. он ввел в отряде питание мороженой сырой рыбой — «строганиной», благодаря чему не было ни одного цинготного больного.
  Летом 1740 г. X. Лаптев прошел на «Якутске» вдоль берега до 75° 26' с. ш., где был затерт льдами. Покинув «Якутск» и выгрузив все запасы на льдину, Лаптев благополучно перебрался со всеми людьми на берег и в октябре вернулся на Хатангу к месту прежней зимовки. Весной 1740 г. находящийся под его командой геодезист Никифор Чекин на собаках пересек полуостров Таймыр с востока на запад: он прошел от нижней Хатанги к озеру  Таймыр, а затем по рекеТаймыре к ее устью, окончательно доказав, что она впадает в Карское море. Тогда же Чекин произвел съемку морского берега к западу от устья Таймыры на протяжении более 100 км.
Успех Чекина окончательно утвердил Лаптева в мысли, что надежнее всего производить опись берегов полуострова Таймыр зимой сухим путем, а к этому времени приспело и соответствующее разрешение от Адмиралтейств-коллегии. Весной 1741 г. X. Лаптев пересек полуостров на собаках до озера Таймыр, по долине реки Таймыры дошел до ее устья и, повернув на запад, берегом моря достиг мыса Стерлегова. Там он встретился с Челюскиным, который описал, передвигаясь на собаках, Пясину и участок западного берега полуострова до мыса Стерлегова. Затем оба вернулись к устью Пясины и летом 1741 г. на лодках поднялись вверх по этой реке — до озера Пясино. Оттуда X. Лаптев, а за ним и отряд, перебрался в Туруханск.
  Вернувшись в Петербург, Харитон Лаптев представил Адмиралтейств-коллегии выдержки из судового журнала и путевого дневника под названием «Берег между Лены и Енисея». X. Лаптев дает большой географический и этнографический материал, тем более интересный, что он был собран первым образованным исследователем Таймырского полуострова. Западное побережье Таймыра теперь называется берегом Харитона Лаптева.
  Той же весной 1741 г. Чекин с двумя спутниками произвел съемку восточного берега полуострова Таймыр от устья Хатанги до 75° 35' с. ш. Все трое из-за лютого холода и снежной слепоты вынуждены были вернуться.
  Оставалось, однако, установить, где кончается на севере полуостров Таймыр. Этот важнейший географический вопрос разрешил Семен Иванович Челюскин. Зимой 1741/42 г. он проехал от Туруханска до устья Хатанги и затем описал весь восточный берег полуострова Таймыр до «Восточно - Северного мыса» (теперь мысЧ елюскин, 77° 41' с. ш.) — самой северной точки европейско-азиатского материка. Челюскин достиг его 8 мая 1742 г., убедился, что берег отсюда поворачивает на юго-запад, и занес в свой походный журнал короткую запись, ставшую знаменитой: «Сей мыс каменный, приярый [обрывистый], высоты средней, около оного льды гладкие и торосов нет. Здесь именован мною оный мыс Восточно-Северный». Оттуда Челюскин повернул на юго-запад и закончил опись берега у 76° 42' с. ш. —пункта, куда в 1741 г. доходил с запада X. Лаптев. В устье Пясины он снова встретился с X. Лаптевым и через Енисейск направился в Петербург.

           Четвертый отряд. Исследование побережья Восточной Сибири

Четвертый отряд получил очень широкое основное задание — описать северные берега Азии на восток от Лены до пролива, ведущего в Тихий океан, если такой пролив существует. Руководители экспедиции из Адмиралтейств-коллегии могли не знать об открытии Дежнева, но о плаваниях Первой Камчатской экспедиции Беринга — Чирикова и Федорова — Гвоздева они должны были знать; следовательно, они считали результаты их плаваний недостаточно убедительными, так как те не доходили до устья Колымы. Если же пролива нет, а Азия соединяется перешейком с Америкой, то Ленско - Камчатский отряд должен был определить, на каком расстоянии от перешейка находятся освоенные русскими области северо-восточной Сибири.
  Начальником четвертого отряда был назначен выходец из Швеции лейтенант Петр Ласиниус. В июле 1735 г. он на боте «Иркутск» с командой в 44 человека спустился из Якутска вниз по Лене, вышел 7 августа в море и повернул на восток. Уже 14 августа «Иркутск» был остановлен льдами и зашел в губу Буорхая, в устье реки Хараулах, где остановился на зимовку. Ласиниус умер первым во время зимовки в декабре 1735 г. К весне 1736 г. умерло еще 35 человек. Уцелевшие 9 человек были спасены в июне 1736 г. подштурманом Михаилом Яковлевичем Щербининым и доставлены в Якутск.
  После смерти Ласиниуса начальником отряда был назначен лейтенант Дмитрий Яковлевич Лаптев (двоюродный брат Харитона Прокофьевича). Летом 1736 г. Д. Лаптев спустился на трех дощаниках с грузом вниз по Лене и через Быковскую протоку к морю. Оставив дощаники в устье, он прошел пешком со всей командой до зимовки Ласиниуса. На боте «Иркутск» в том же 1736 г. он вернулся к устью Лены за грузом. Затем Д. Лаптев вышел на боте в открытое море и продвинулся до 73° 16' с. ш., но через три дня из-за сплошного льда отступил. Зимовал отряд на нижней Лене. Летом 1737 г. он провел бот в Якутск и поехал в Петербург за инструкциями.
  Вернувшись в 1739 г. из Петербурга, Д. Лаптев спустился на боте «Иркутск» вниз по Лене и вышел из устья на восток. Он заходил в устье реки Омолон, обогнул Святой Носи вошел с помощью геодезиста Ивана Киндякова, описавшего ранее по его приказу всю Индигирку, в устье этой реки. В течение того же 1739 г. его матрос Алексей Лошкин описал берег от Яны до Святого Носа и от Индигирки до Алазеи. Сам же Д. Лаптев зимой 1739/40 г. описал реку Хрому. Материалы описей он послал с А. Лошкиным в Петербург; тот быстро доставил их, но на обратном пути сошел с ума.
  Летом 1740 г. Д. Лаптев перешел на боте из устья Индигирки к устью Колымы, а оттуда — к мысу Большой Баранов, где был остановлен льдами. Зимовал его отряд в Нижне-Колымске. Летом 1741 г. Д. Лаптев повторил попытку обогнуть мыс Большой Баранов, но снова потерпел неудачу и вернулся в Нижне-Колымск. Осенью 1741 г. он перебросил свой отряд на собаках и оленях по реке Большой Анюй, через Колымский хребет на Анадырь, и летом 1742 г. описал эту реку до устья. Осенью тем же путем он вернулся в Нижне-Колымск. Оставив там «Иркутск» с командой, Д. Лаптев в 1743 г. отправился в Якутск, а оттуда в Петербург.

                            Общие результаты работы всех северных отрядов

Результаты работы северных отрядов таковы, что—независимо от открытия Северо-западной Америки Берингом и Чириковым — экспедицию с полным правом можно назвать Великой. Завершено было открытие всего материкового побережья Карского моря и побережья той лежавшей к востоку от полуострова Таймыр части Северного Ледовитого океана, которая теперь по справедливости называется морем Лаптевых в честь Харитона Прокофьевича и Дмитрия Яковлевича. К востоку от моря Лаптевых положена на карту большая часть берега Восточно-Сибирского моря до устья Колымы включительно и участок (правда, небольшой) берега за Колымой до мыса Большой Баранов. Отчетливо выявлены очертания огромного полуострова Таймыр с самой северной материковой точкой — мысом Челюскин —и полуострова Ямал (менее отчетливы очертания Гыданского полуострова). Описаны большие участки нижнего, а иногда и среднего течения всех больших рек бассейна Северного Ледовитого океана к востоку от Печоры до Колымы. Впервые сравнительно точно нанесены на карту части: Карского моря — Байдарацкая, Обская и Тазовская губы, Енисейский и Пясинский заливы; моря Лаптевых — Хатангский и Оленекский заливы и губа Буорхая.