Обогнув Нордкап и Лапландию, разведчики вышли к Белому морю. Затем два корабля под предводительством Корнелисзона направились к острову Вайгач, в то время как Баренц, также на двух судах, взял курс на Новую Землю. Он первым обследовал весь западный берег острова на протяжении в шесть географических градусов, вплоть до мыса Нассау на широте в 76°25′. Непогода заставила его повернуть на юг, и он воссоединился с Корнелисзоном, прошедшим обратно через Вайгачский пролив, после разведки берега, поворачивающего на юго-восток. На самом деле, в этой части побережья образуется Карский залив, предшествующий устью Оби. Но, введенные в заблуждение очертаниями берегов северной Азии на карте Птолемея, голландцы решили, что они дошли до начала прямой дороги на Катай. Они поспешили вернуться, чтобы принести в Голландию радостную новость. Баренц встретился с ними в Белом море, и эскадра взяла курс на родину.

Вторую, еще более значительную экспедицию возглавил Баренц. Но поскольку опыта плавания в арктических водах тогда явно не хватало, флотилия слишком поздно отошла от острова Тессела — 2 июля 1595 года. В результате Баренц в районе острова Вайгач увидел непроходимые льды. Он пытался бороться со снегом, туманами и яростными северными ветрами, но тщетно; пришлось вернуться в Европу.

Неласковый климат едва знакомого нового региона несколько охладил пыл трезвомыслящих практичных голландцев. И все-таки на следующий, 1596 год, на этот раз уже в мае, вновь два корабля под командованием Баренца вышли в путь с твердым намерением попытаться пройти по более высоким широтам.

Это необыкновенно отважное путешествие внушает восхищение. Корабли одним броском преодолели огромное расстояние до восьмидесятой параллели, почти не отклоняясь от меридиана Амстердама! Они обнаружили скопление островов, покрытых остриями пиков и ледниками, — то был Шпицберген!

Капитан второго судна Ян Рип предложил идти на восток прямо по этой высокой широте, но Баренц нашел более надежным спуститься на юго-восток к Новой Земле. Эта часть пути также прошла благополучно, и голландцы вскоре опознали мыс Нассау и пошли дальше на восток. Но тут поднялись ледяные восточные и северо-восточные ветры, которые несли целые горы льда и не позволили идти дальше. Окруженная со всех сторон льдами, угрожавшими раздавить корабль, экспедиция не смогла даже повернуть обратно. Пришлось решиться на зимовку в этом унылом краю, самую жестокую, какую только можно представить. Что Баренц и его экипаж претерпели от мороза и различных болезней в течение следующих десяти с половиной месяцев, превосходит всякое воображение, а история навигации не знает ничего более мрачного. На берегах Новой Земли, в заливе, названном голландцами Ледяной Гаванью, они провели ужасную зиму; нельзя не восхититься веселым нравом, дисциплиной и самообладанием неунывавших моряков, построивших дом из плавника, принесенного течениями, и корабельных досок. Койки расположили вдоль внутренних стен жилища, а бочку превратили в ванну. Снег нисколько не мешал зимовщикам; наоборот, сугробы, наметенные бешеными метелями даже поверх крыши, защищали от потери тепла.

Когда появление солнца обозначило наконец измученным морякам час освобождения, оказалось, что судно наполовину разломано давлением льдов и не подлежит ремонту. Пришлось его бросить и на двух беспалубных баркасах пуститься по волнам бурного моря, покрытого плавучими льдинами. Баренц не дожил до счастливого дня возвращения на любимую родину. Он слабел с каждым днем, но при этом нисколько не берегся, и ничто не говорило о близости фатальной развязки.