Баренц взял курс прямо на север, потому что надеялся найти там свободное ото льдов море. Но льды остановили судно на широте 73°21′, и Баренц вынужден был повернуть к Новой Земле. Так он оказался у ее северной оконечности, где открыл небольшую группу островов, занятых лежбищем моржей, назвав их Оранскими. Дальше на север «Меркурий» не пустили льды. Баренц возвращается и встречается с остальными кораблями экспедиции, капитаны которых, Корнелий Най и Брандт Тергалес, провели их через пролив Югорский Шар в Карское море.
Те же три капитана, включая Баренца, отправились в следующем году в новую экспедицию на северо-восток, погрузив на шесть судов всевозможные товары. Голландцы были уверены в том, что проход в Карское море найден и дойти до Китая удастся. Но на сей раз их ждало разочарование: хотя они и прошли через Югорский Шар, но море заполнил сплошной массив льда, преодолеть который было невозможно.
Купцы и правительство не могли смириться с неудачей. Назначена премия тому, кто сумеет пройти северным путем в Китай, и организована новая экспедиция – из двух судов, под командой Ян ван Рийпа и Якова ван Гемскерка. Баренц согласился принять участие в плавании в качестве старшего штурмана на одном из кораблей, хотя он был, несомненно, «душой» экспедиции.
10 мая 1596 года суда вышли из Амстердама. В этом плавании был открыт Шпицберген, принятый голландцами за часть Гренландии. Мимо него не удалось пройти на север, и Баренц, оставив ван Рийпа у открытой земли, направился к Новой Земле, продолжая верить, что именно она откроет ему северо-восточный проход. Дошли до северной оконечности Новой Земли. Ее Баренц назвал мысом Желания – уж очень сильно желал он, чтобы за мысом этим открылся безлюдный морской простор. Но этого не произошло – одни льды расстилались до самого горизонта.
21 августа 1596 года, спасаясь от напора льдов, голландцы вошли в небольшую бухту на северо-восточном берегу архипелага. В этой бухте, названной Баренцем Ледяной Гаванью, остались на зимовку. Это была первая зимовка европейцев в столь высоких арктических широтах. Прошла она очень тяжело. Уже в самом начале зимовки стали иссякать продовольственные запасы. И только охота на белых медведей, часто подходивших к дому, да ловля песцов капканами, спасали от голода. И все же неумолимая цинга посетила зимовку. Болели многие, но особенно тяжелым состояние было у Баренца. Когда 14 июля 1697 года, отремонтировав шлюпку, голландцы вышли из Ледяной Гавани в море, никто и подумать не мог о том, что Баренц умрет первым. Между тем это случилось меньше чем через неделю после начала плавания. Он успел написать краткий отчет о плавании и оставил его в дымовом отверстии дома, вложив в роговую пороховницу. Потом во время плавания следил по карте за продвижением шлюпки. А шлюпка достигла юго-западной оконечности Новой Земли и у острова Междушарского произошла встреча с двумя русскими лодьями. Поморы поделились хлебом с голландцами и доставили их в Колу, где стоял корабль Рийпа, успевший совершить торговый рейс к русским.
В 1608 году в поиск северо-восточного прохода включился знаменитый тогда Генри Гудсон, только что (в 1607 году) поставивший рекорд плавания на север: он достиг в районе Шпицбергена 80°23′ с. ш. Отправившись на восток, Гудсон дошел до западного берега Новой Земли, высадился на берег немного южнее пролива Маточкин Шар и нашел, что «для человеческого взора это приятная земля». Тогда он произвел самые первые в Арктике наблюдения над наклонением магнитной стрелки.
Дальше Новой Земли не смог пройти Гудсон и в следующем году. Тогда он повернул от ее берегов на северо-запад – искать проход в Тихий океан по другому направлению. А «Московская компания» отказалась от новых попыток найти путь в Индию и Китай через Северный Ледовитый океан.
К середине XVII века ледовая обстановка в Арктике стала еще хуже, и плавания европейцев в Северном Ледовитом океане в XVII веке практически прекратились, чтобы возобновиться в следующем веке.
Первая русская попытка поиска северо-восточного прохода – экспедиция В. Я. Чичагова в 1764–1766 годах. Она была организована по указу Екатерины II: «…для пользы мореплавания и купечества на восток… учинить поиск морского проходу Северным океаном в Камчатку». Инициатива принадлежала Ломоносову, который представил императрице записку «Краткое описание разных путешествий по Северным морям и показание возможного проходу Сибирским океаном в Восточную Индию». К ней добавлены еще несколько документов, среди которых – «Заметки о снаряжении экспедиции» и «Примерная инструкция… офицерам, отправляющимся к поисканию пути на восток Северным Сибирским океаном».
