В состав экипажа была включена группа водолазов, которые могли выходить из подводной лодки в подводном положении для исследования окружающей среды.
Уилкинс твёрдо знал, что среди полярных льдов имеются полыньи, и подводная лодка при необходимости могла бы всплывать на поверхность для зарядки аккумуляторных батарей, связи и определения места. Он планировал пересечь под водой бассейн Северного Ледовитого океана и попытаться достичь Северного полюса.
Поход первой подводной лодки «Наутилус» к Северному полюсу оказался неудачным в достижении поставленных географических целей. Попытка скольжения по нижней поверхности льда с положительной плавучестью, несмотря на созданные и установленные для этого на лодке специальные устройства, потерпела неудачу из-за самой природы арктического льда.
Публикации и комментарии того времени говорили об экспедиции с пренебрежением, а само понятие «подводная лодка подо льдом» рассматривалось как фантастичное. Тем не менее, экспедиция собрала большое количество информации, которая впоследствии оказалась очень ценной для обеспечения безопасности навигации при плавании подо льдами.
Дизель-электрические подводные лодки в Арктике в первое послевоенное десятилетие
После Великой Отечественной войны Советский Союз продолжил практику манёвра сил, в том числе подводных лодок по Северному морскому пути. Первая попытка перевода трёх средних дизельных лодок в послевоенный период с Северного флота (из Кольского залива) на Тихоокеанский флот была предпринята в 1949 году. Из-за тяжёлой ледовой обстановки и отсутствия достаточного опыта пройти трассу за одну навигацию не удалось. Лодки зазимовали в бухте Тикси и завершили переход во Владивосток в следующем году.
Вторая группа из шести таких же лодок вышла из базы в середине июля 1950 года. Самостоятельно, без ледокольного обеспечения отряд обогнул с севера Новую Землю и зашёл на несколько дней в порт Диксон. Дальнейшее движение до выхода на чистую воду в Чукотском море осуществлялось под проводкой одного из линейных ледоколов. К концу сентября лодки благополучно прибыли в назначенные базы в Тихом океане.
Многочисленные отряды надводных кораблей и подводных лодок проследовали по Северному морскому пути в последующие годы: 1954 году (ЭОН-64), 1955 году (ЭОН-65), 1956 году (ЭОН-66), 1957 году (ЭОН-67), 1958 году (ЭОН-68), 1960 году (ЭОН-70), 1961 году (ЭОН-71), 1962 году (ЭОН-72), 1963 году (ЭОН-73), 1964 году (ЭОН-74), 1965 году (ЭОН-75), 1966 году (ЭОН-76), 1967 году (ЭОН-77), 1968 году (ЭОН-78), 1971 году (ЭОН-81), 1972 году (ЭОН-82), 1973 году (ЭОН-83), 1978 году (ЭОН-88), 1980 году (ЭОН-90). История этих Экспедиций особого назначения ещё ждёт своих исследователей.
До 1981 года по Северному морскому пути на Тихий океан перешло не менее 88 подводных лодок