В 1890 г. произведен в контр-адмиралы, в 1896 — в вице-адмиралы; с 1894 — командующий Средиземноморской эскадрой. Совершил поход на Дальний Восток (1895–1896). С 1896-го — старший флагман Практической эскадры Балтийского моря, по сути — командующий эскадрой Балтийского моря. Тогда же он принимается за разработку своей давней идеи, — за проект мощного ледокола. Мысль о том, что подобный корабль мог бы преодолеть льды Северного Ледовитого океана, зародилась у него еще в 1892 г. Он даже прочел публичную лекцию в РГО, на которой присутствовали многие ученые и видные высокопоставленные лица. Содержательная лекция была обставлена великолепно: с демонстрацией карт, чертежей, фотографий и даже моделей ледоколов. Ученый представил свой план использования ледоколов и будущего сибирских рек, впадающих в Северный Ледовитый океан. Вскоре председатель РГО академик Семенов-Тян-Шанский, получив из-за океана секретные распоряжения насчет строительства предполагаемого судна, встречается с министром финансов С. Ю. Витте. Последний приглашает к себе Степана Осиповича для знакомства с дорогостоящим проектом. И, давая согласие, оговаривает, что строительство нового корабля будет вестись в… Англии. Заказ в 1,5 млн. рублей золотом был отдан фирме «Армстронг, Витворт и Ке» в Ньюкасле.
А через какое-то время под наблюдением С. О. Макарова, не раз приезжавшего в Англию, и был построен первый в мире мощный ледокол «Ермак» — тезка покорителя Сибири. 21 февраля 1899 г. он вышел в свое первое плавание, держа курс на Кронштадт. Летом 1899 г. и в 1901 г. «Ермак» совершал плавание в Арктику, в результате которых С. О. Макаровым был собран богатейший научный материал, часть из которого легла в основу книги «Ермак» во льдах» (1901).
Интересно, что во время одной из операций по спасению из ледового плена броненосца «Генерал-адмирал Апраксин» впервые для практической цели использовалось радио, изобретенное А. С. Поповым за 2–3 года до этого. Сам Макаров по этому поводу писал: «Изобретение нашего кронштадтского ученого профессора Попова получило во время работ у «Апраксина» практическое применение. Профессор Попов первый открыл способ телеграфирования без проводов. Маркони выступил после Попова, но в Англии образовалось общество с большим капиталом, которое не щадило средств на исследование и рекламу…».
В экспедиции Макаров применил не только радио, но и киносъемку, — и это было первое применение кино в океанографии! Это примечательно еще и тем, что кино только-только входило в обиход. Степан Осипович использовал съемку для того, чтобы показать работу ледокола в полярных льдах. Впоследствии этот фильм был продемонстрирован на заседании РГО. «Нахожу, что кинематограф должен составлять принадлежность каждой экспедиции, и надо, чтобы один из ученого штаба знал обращение с ним», — настойчиво порекомендует ученый своим коллегам.
Правда, с упомянутыми экспедициями в Арктику было не все так гладко. Летом 1900 г. «Ермак» пришлось перестраивать, совершенно непригодным оказался поставленный английской фирмой-подрядчиком хваленый американский носовой винт. Работы по переделке были завершены в феврале 1901-го, после чего корабль вернулся в Кронштадт. И вот — в который раз — Степан Осипович поднимает вопрос об организации экспедиции в Северный Ледовитый океан. Он пишет обстоятельную докладную записку Витте, упоминая, что еще в 1897 г. он обращался с подобной просьбой в Академию наук и Русское Географическое общество, однако не нашел там поддержки. Витте тут же вызвал Семенова-Тян-Шанского, чтобы поинтересоваться его мнением на сей счет. Мнение академика резко отрицательное; его, как и Витте, интересует прежде всего коммерческая сторона вопроса, а не научная. Макаров реагирует бурно: «По мнению Вашего Высокопревосходительства, — пишет он Семенову-Тян-Шанскому, — корабль должен быть деревянный, малого размера, с ограниченным экипажем, и на случай необходимости оставить корабль должны быть средства для следования на санях всему экипажу… С мнением Вашего Высокопревосходительства я вполне согласен, если это относится к тем способам, которые до сих пор практиковались…» Тогда как он предлагает новое решение, и «если это осуществимо, то изменяется совершенно тип полярных исследований, которые придется организовывать на других началах». Степан Осипович был столь настойчив, что в 1901 г. «Ермак» все же отправился в экспедицию; в составе его научной группы было 9 человек.
