На следующий день, рано утром, из-за поднявшихся туч показались мощные горы неведомой земли. Открытие ее вознаграждало экспедицию за неудачу, окончательно разбивая надежды пройти в Европу. Льды становились все теснее, перемена ветра грозила загородить льдами путь к отступлению, а земля тянулась все дальше и дальше. «Таймыр» шел с описью ее берега, а «Вайгач» стал на якорь для получения астрономического пункта. Вот уже казалось, что дошли до северного предела земли и нашли узкий проход между мощными ледяными полями, одним, припаянным к берегу, а другим, плавающим. Снова воскресала надежда на проход в Европу, как вдруг опять показались горы и земля потянулась дальше к северу. В 11 часов утра 22 августа, сделав опись всего доступного берега, «Таймыр» соединился с «Вайгачем», который, не дождавшись солнца, пересек большой залив новооткрытой земли Императора Николая II напрямик и стал на ледяные якоря у ледяного припая близ берега.
Это был международный день исследования высоких слоев атмосферы, поэтому «Таймыр» подымал змеи с метеорографом; командир «Вайгача» старший лейтенант Новопашенный получил астрономический пуша, который отметил установкой столба. Затем была установлена мачта, и в 6 часов пополудни 22 августа я объявил собравшимся экипажам кораблей о присоединении земель к владениям Его Императорского Величества, поздравив команду с открытием. После этого при кликах ура на мачте был поднят национальный флаг. В этот день команда получила по чарке, которой не получает обычно в Ледовитом океане, и был сделан улучшенный ужин.
Земля Императора Николая II представляет собой с северо-восточной стороны гористую возвышенность не ниже 1000 футов со сползающими в некоторых местах ледниками; кое-где вдоль гор тянется низменная прибрежная полоса в несколько верст ширины. Посреди земли море вдается в берег. Быть может, это пролив, разделяющий ее на два больших острова.
Вечером пошли дальше. Ночью вошли в густой разбитый лед. В этом месте берег земли круто завернул на запад и скрылся из виду. Положить на карту удалось береговую черту новооткрытой земли на протяжении около 370 верст. Через час вошли в тупик. Сплошное ледяное поле было со всех сторон, лишь за кормой оставался узкий канал. Небо по горизонту всюду было бело, только на северо-западе виднелось сероватое пятно, обозначавшее отражение на облаках небольшой полыньи или еще нового острова за горизонтом Лед был слишком мощный, чтобы пробовать его ломать, а широта и время года такие, что не давали надежды дождаться чистого пути в ближайшие дни. Экспедиция повернула обратно.
24 августа вернулись к Челюскину и стали на якорь. Границы ледяного покрова заметно не изменились, барометр стоял высоко и еще медленно подымался. Простояли так весь следующий день, наблюдая течения, делая другие обычные наблюдения и выжидая помощи ветра. В следующую ночь суда стало заносить льдами и они пошли к острову Цесаревича Алексея, укрыться под берегом. Простояв там сутки, «Таймыр» опять пошел к Челюскину посмотреть, что сделал свежий ветер. Став на ледяные якоря у припая, как можно ближе к Челюскину, «Таймыр» отправил пешую партию осмотреть, насколько далеко тянется ледяное поле на запад. Партия состояла из доктора Старокадомского, лейтенанта Лаврова и пяти нижних чинов, с двумя санями, нагруженными провизией, палаткой и другим необходимым Они благополучно прошли по льду к берегу, поздно вечером вышли к знаку, установленному в 1901 году экспедицией барона Толля, там разбили палатку и остались на ночь. Упомянутый знак был сложен командой «Зари» из плитняка на предполагавшемся Толлем самом северном пункте Азии, но по последующим вычислениям астронома Зееберга оказавшемся на две мили восточнее мыса Челюскина. Рано утром следующего дня партия пошла опять на запад, имея в виду дальше обследовать состояние льда. На действительном месте Челюскина она сложила новый знак и выбила соответствующую надпись. Все видимое пространство моря было покрыто сплошным льдом, небо было у горизонта белое, и только на северо-запад виднелось слабое пятно синевы, показывающее небольшую полынью, а вернее, отражение поверхности новооткрытой земли, свободной от снежного покрова Получив такие неутешительные сведения, партия захватила свои сани у знака «Зари» и вечером вернулась на корабль.