Советское правительство поставило задачу превратить морской путь, проложенный сквозь льды вдоль северных берегов Сибири, в магистраль регулярных морских перевозок. Для этого предстояло накопить опыт, построить суда, радиоцентры, порты, создать сеть полярных станций, организовать ледокольную службу и сделать многое другое. Созданное незадолго перед этим Главное управление Северного морского пути решило в 1934 году повторить сквозное плавание по всей трассе, на этот раз с востока на запад, из Владивостока в Мурманск. Для этой экспедиции был избран ледорез «Ф. Литке». Начальником экспедиции назначили Д. С. Дуплицкого, его заместителем по научной части – профессора В. Ю. Визе. Капитаном ледокола в этом ответственном рейсе стал Н. М. Николаев.
«Литке» к этому времени прошел ремонт в Японии, но его качество заставляло желать лучшего: котлы текли, клепка корпуса была выполнена небрежно, серьезные неполадки выявились в машине. Рабочим Владивостокского порта, судоремонтного завода и экипажу пришлось срочно устранять основные недоделки, но часть работ пришлось выполнять уже во время рейса.
28 июня 1934 года ледорез покинул Владивосток и направился в Петропавловск-Камчатский, где на борт приняли 525 тонн угля, 700 тонн пресной воды и продовольствие, включая живых коров и свиней. Судно обзавелось и собственным «зоопарком» – кошками, собаками и даже бурым медвежонком.
6 июля «Литке» покинул Петропавловск, а 11 июля прибыл в бухту Провидения. Здесь погрузили еще 550 тонн угля. Теперь бункера ледокола были переполнены. Уголь лежал даже на палубе. Бункеровались собственными силами и в рекордно короткий срок. Работала вся команда и весь состав экспедиции.
В Провидении на борт ледокола приняли самолет «Ш-2». Его экипаж состоял из летчика Ф. К. Куканова и бортмеханика С. П. Куквы, прославившихся поздней осенью 1933 года. В ту пору у мыса Биллингса зазимовали пароходы «Анадырь», «Север» и «Хабаровск». Зимовка протекала трудно, люди оказались плохо обеспеченными продовольствием. Среди 168 пассажиров многие болели цингой, а некоторые не могли даже двигаться. Куканов взялся эвакуировать больных. Несмотря на плохую погоду и наступающую темноту, он вывез на мыс Шмидта и Уэлен более девяноста человек.
По выходе в Чукотское море сразу же начались научные наблюдения. Ежечасно измеряли температуру поверхности моря, брали пробы воды. В качестве метеорологических