Имена представителей ВМФ отечества на карте Арктики и их вклад в изучение данного региона Земли (1719—2020). О. Ю. Корнеев
в свою очередь, составил для экспедиции обширную «Примерную инструкцию», в которой предлагалось производить метеорологические и астрономические наблюдения, измерять глубины моря, брать пробы воды, записывать склонения компаса, изучать животный мир, собирать образцы минералов и вести этнографические наблюдения. Михаил Васильевич рекомендовал вести корабельные журналы и астрономические наблюдения, даже когда все три судна пойдут вместе, чтобы затем можно было, сверив их, установить правильность счисления. Он говорил: «Северный океан есть пространное поле, где усугубиться может российская слава» (умер 4 (15) апреля 1765 года, не дождавшись результатов миссии В. Чичагова, опровергнувших его предположение о возможности прохода северным путем).
Для запланированной экспедиции летом 1764 года в Архангельске стали строить суда специальной конструкции под контролем главного командира Архангельского порта капитан-командора П. Чаплина (участника экспедиции В. Беринга) и его помощника В. Чичагова.
Пока перечисленные корабли строились, из Архангельска 6 июня 1764 года вышла флотилия под командованием лейтенанта Михаила Немтинова, состоящая из транспорта «Слон» и четырех нанятых поморских судов (гукоров): «Св. Николай», «Св. Наталья», «Св. Иоанн» и «Св. Михаил». Суда везли на своем борту на Шпицберген провиант для будущей экспедиции В. Чичагова, а также разобранные избы, баню, лес и другие материалы для организации зимовки. В начале августа флотилия достигла бухты Клокбай на западном побережье Шпицбергена, где и осуществила плановую выгрузку. Оставив на берегу группу обеспечения из 16 человек под руководством лейтенанта Моисея Рындина для обустройства зимовья, флотилия вернулась в Архангельск.
1 сентября 1764 года экспедиция В. Чичагова вышла из Архангельска и без потерь достигла Кольского полуострова, где расположилась на зимовку в Кольском заливе, в Корабельной гавани, которую Василий Яковлевич тогда же переименовал в Екатерининскую – в честь императрицы, отправившей экспедицию.
9 мая 1765 года экспедиция вышла уже из Екатерининской гавани и двинулась на север. Уже 16 мая суда 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 была предпринята в следующем году. 19 мая 1766 года суда вышли из Архангельска с задачей реабилитировать саму идею Северо-Восточного прохода. Корабли подремонтировали и обили железом по форштевням, чтобы предотвратить негативное воздействие морских льдов.
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, опять был вынужден