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.
Их исследования внесли значительный вклад в новую науку – океанографию, зародившуюся в середине XIX в.
Процесс развития новой науки был многотрудным и продолжавшимся до конца Первой мировой войны. За этот временной отрезок были созданы теоретические основы океанографии, собран уникальный материал, позволивший составить общее представление о распределении глубины, температуры, солености и других океанографических характеристик Мирового океана и о закономерностях, коими все эти характеристики управляются.
Впоследствии в своих показаниях во время следствия в ЧК Александр Васильевич писал: «Когда я в 1899 г. вернулся в Кронштадт, я встретился там с Его Превосходительством вице-адмиралом, который ходил на «Ермаке» в свою первую полярную экспедицию. Я попросил взять меня с собой. Степан Осипович высказал также подобную встречную просьбу ко мне, но по служебным обстоятельствам адмиралу не удалось удовлетворить свое желание и мою просьбу, и