К моменту начала систематических исследований побережья и окраинных морей российской части Северного Ледовитого океана в начале 18 века тобольский картограф, историк и географ Семен Ремезов по результатам казацких экспедиций, на протяжении столетия собиравших дань с аборигенов, составил в 1701 году рукописную «Чертежную книгу Сибири». Однако данная книга с ориентировочными набросками береговой линии российской Арктики увидела свет только двести лет спустя, в 1901 году, поэтому современникам была малоизвестна.
Одними из первых выпускников Морской академии, принявшими участие в картографическом описании пока не побережья Арктики, а верховьев реки Иртыш в Сибири сразу после выпуска в 1719 году, стали Петр Гаврилович Чичагов (1694- после 1756) и Иван Захаров (данные не найдены) в экспедиции майора лейб-гвардии Семеновского полка Ивана Михайловича Лихарева.
С 1724 года инструкции по производству гидрографических работ стала издавать Адмиралтейств-коллегия.
23 декабря 1724 года (3.01.1725 г.) был издан указ Петра I об организации Первой Камчатской экспедиции. В инструкциях Петра I говорилось: «1. Надлежит на Камчатке или в другом тамож месте зделать один или два бота с палубами. 2. На оных ботах плыть возле земли, которая идет на норд […] 3. И для того искать, где оная сошлася с Америкою, […] и взять на письмо, и самим побывать на берегу, и взять подлинную ведомость, и, поставя на карту, приезжать сюды». Таким образом, основной целью экспедиции было доказать наличие пролива между Азией и Америкой, о котором сообщал еще в 1648 г. мореход, казачий атаман Семен Дежнев. Хотя экспедиции и не была поставлена задача исследования Северного Ледовитого океана и арктического побережья, но в ходе ее реализации предполагалось войти в Чукотское море данного океана из Тихого.
Главой экспедиции был назначен датчанин, капитан флота (капитан 1 ранга) Витус Беринг (1681—1741 гг.), поступивший на службу в России в 1704 году. Основным помощником В. Беринга стал выпускник Морской академии 1721 года, лейтенант Алексей Ильич Чириков (1703—1748). Штурманом экспедиции был назначен выпускник Морской академии 1724 года Пётр Авраамович Чаплин (1699—1765).
В 1725 году, пока экспедиция В. Беринга в течение двух лет перевозила груз из Санкт-Петербурга на Тихий океан, Петр I с учетом результатов экспедиции И. М. Лихарева организовал Нижнеобскую экспедицию во главе с купцом и заводчиком П. Миллером (крестником Петра I). В задачу экспедиции входило выяснить возможности морского сообщения между Европейской Россией и Камчаткой. Таким образом, это была, наверное, первая попытка географического системного обследования Северного морского пути. За геодезическую часть исследований отвечал опять П. Чичагов, который первым из выпускников Морской академии исследовал часть арктического побережья Северного Ледовитого океана: прошел с описью вдоль побережья Енисейского залива Карского моря до впадения р. Пясина (этот 500-километровый