Выдающийся гидрограф вице-адмирал А. Нагаев (в 1752—1762 директор Морского корпуса), будучи в это время главным командиром Кронштадтского порта, составил для экспедиции В. Чичагова «Наставление мореплавателям» для ведения счисления и морской съёмки.
Академик М. В. Ломоносов составил для экспедиции обширную «Примерную инструкцию», в которой предлагалось производить метеорологические и астрономические наблюдения, измерять глубины моря, брать пробы воды, записывать склонения компаса, изучать животный мир, собирать образцы минералов и вести этнографические наблюдения. Михаил Васильевич рекомендовал вести корабельные журналы и астрономические наблюдения, даже когда все три судна пойдут вместе, чтобы затем можно было, сверив их, установить правильность счисления. Он говорил: «Северный океан есть пространное поле, где усугубиться может российская слава» (умер 4 (15) апреля 1765 года, не дождавшись результатов миссии В. Чичагова, опровергнувших его предположение о возможности прохода Cеверным путем).
Для запланированной экспедиции летом 1764 года в Архангельске стали строить суда специальной конструкции под контролем главного командира Архангельского порта, капитан-командора П. Чаплина – участника экспедиции Беринга и его помощника В. Чичагова.
Пока перечисленные корабли строились, из Архангельска 6 июня 1764 года вышла флотилия под командованием лейтенанта Михаила Немтинова, состоящая из транспорта «Слон» и четырех нанятых поморских судов (гукоров): «Св. Николай», «Св. Наталья», «Св. Иоанн» и «Св. Михаил». Суда везли на своем борту на Шпицберген провиант для будущей экспедиции В. Чичагова, а также разобранные избы, баню, лес и другие материалы для организации зимовки. В начале августа флотилия достигла бухты Клокбай на Шпицбергене, где и осуществила плановую выгрузку. Оставив на берегу группу обеспечения из 16 человек под руководством лейтенанта Моисея Рындина для обустройства зимовья, флотилия вернулась в Архангельск.
1 сентября 1764 года экспедиция В. Чичагова вышла из Архангельска и без потерь достигла Кольского полуострова, где расположилась на зимовку в Кольском заливе, в Корабельной гавани, которую Василий Яковлевич тогда же переименовал в Екатерининскую в честь императрицы, отправившей его в экспедицию.
9 мая 1765 года суда вышли уже из Екатерининской