Весной 1907 года В.А. Русанов возвратился в Россию. Когда Русанов прибыл в Архангельск, он, к своему удивлению, встретил со стороны местных властей всяческое содействие в подготовке экспедиции на Новую Землю. Объяснялось это тем, что на Новой Земле безнаказанно хозяйничали норвежцы, и архангельский губернатор видел в экспедиции Русанова одну из мер, направленных против браконьерства.
В Архангельске к Русанову присоединился студент-зоолог Харьковского университета Л.А. Молчанов, с которым он в середине июля и прибыл на рейсовом пароходе к западному устью пролива Маточкин Шар. Отсюда в сопровождении проводника-ненца они на обычном ненецком карбасе совершили плавание по проливу до Карского моря и обратно.
Исследования Русанова на Новой Земле, проведенные им самостоятельно и по собственной инициативе, получили высокую оценку профессоров Сорбонны. Поэтому, когда весной 1908 года для французской экспедиции на Новую Землю потребовался геолог, из многих кандидатов единодушно был избран Русанов. Он с радостью принял это предложение, позволявшее ему продолжить свои исследования по геологии Новой Земли. Русанов с тремя участниками экспедиции направился на пароходе в становище Маточкин Шар, затем на ненецком карбасе прошел проливом в Карское море и поднялся вдоль берега к северу до залива Незнаемого. Обследуя этот залив, Русанов сделал интересное открытие: на небольшом полуострове он обнаружил неизвестные до этого ископаемые организмы.
Продолжая свое путешествие, Русанов совершил первый в истории сухопутный поход по Новой Земле, он пересек ее от залива Незнаемого до бухты Крестовой на западной стороне острова. Следует отметить, что Баренцева моря достиг лишь один Русанов, остальные путешественники, не выдержав трудностей пути, отстали.
В сентябре экспедиция закончила работы, и Русанов прибыл в Архангельск, написав затем научный отчет о своих исследованиях в 1907 и 1908 годах.
Эта экспедиция принесла Русанову славу талантливого геолога и смелого исследователя. Поэтому, когда архангельские власти стали готовить экспедицию на Новую Землю, они пригласили Русанова принять в ней участие в качестве геолога. Официально возглавлял ее Ю.В. Крамер, фактически же экспедиция работала по программе, составленной Русановым, и под его руководством. 9 июля пароход высадил Русанова и его спутников в Крестовой губе, где была организована главная база экспедиции.
Погода не благоприятствовала исследованиям. Кроме того, при разгрузке парохода Русанов сильно повредил ногу. Однако, невзирая на все это, он ежедневно уходил в глубь острова. На острове было обнаружено много полезных ископаемых, в числе их такие, как каменный уголь, мрамор, диабаз и аспидный камень.
Русанов, справедливо предполагая, что Новая Земля должна со временем стать одной из узловых баз, обслуживающих Северный морской путь, считал необходимым выяснить условия