南森一行对北冰洋的深度进行了测量。在这以前，人们认为北极地区即使不是陆地，也是一片浅水区域。经过南森等人考察，才知道北冰洋是一个深海盆，极心附近没有陆地。他们还发现北冰洋水温有反常现象，表面向下100米为一冷层，冰温达—2℃，但在以下300—400米处，温度反而升高到2℃。他们猜想这可能是大西洋潜流从洋底侵入的结果。此外，他们发现冰块的漂流与风向有关，冰的漂流方向偏向风的右而，他们认为这是地球自转偏向力作用的结果。
1895年3月4日，他们乘狗拉的雪橇向北极进发。由于冰面高低不平，而且不时为冰山所阻，前进很闲难。后因为食物匮乏，人畜疲惫不堪，被迫回转。然而二人又与“弗腊姆”号船失去了联系，于1895年8月到达法兰士约瑟大地群岛北端，在那里度过了一个北极的冬天。1896年6月，遇到英国探险船才回到挪威。而“卯腊姆”号则漂过北冰洋，到达斯匹次卑尔根西岸，在南森回国后1个星期，也安全回到挪威。
5年以后，卡龙按照南森的办法和路线前往北极，仍未到达极心。
美国人彼利认为，从格陵兰北端到极心的直线距离只有700多公里，不用船只，乘坐狗拉雪橇，从格陵兰向北走，越过冰原，就能到达北极极心。彼利在1886年，1892年、1895年和1900年多次准备从格陵兰向极心前进未成。又从加拿大埃尔斯米尔岛向极心前进，仍未成功。1909年，彼利从哥伦比亚角向极心进发，终于到达地轴的北枢。至此完全证实北极区域没有陆地，而是冰雪覆盖的海洋。
