Ленско-Колымский отряд. С 1735 года отрядом командовал шведский капитан Петер Лассиниус. Он должен был исследовать северные берега Азии –
от устья Лены до устья Колымы. Однако судьба руководителя оказалась печальной – он умер через четыре месяца после начала экспедиции. Новый руководитель Дмитрий Лаптев сумел выйти в Восточно-Сибирское море.
Затем были исследованы и нанесены на карту побережье Северного Ледовитого океана, устья рек Индигирки, Яны, Хромы, мыс Баранов камень, бассейн реки Анадырь.
Отряд Беринга – Чирикова. Перед руководителями кампании стояла основная задача – найти восточный путь к Аляске. В 1740 году корабли Беринга («Святой Пётр») и Чирикова («Святой Павел») добрались до Камчатки, где заложили острог, позже выросший в город Петропавловск-Камчатский. Летом 1741 года оба корабля достигли берегов Америки. Дальнейшая судьба кораблей и их капитанов была разной. Беринг потерпел кораблекрушение и погиб на необитаемом острове. Чириков сумел вернуться в Петропавловский острог.
Южный отряд. Исследователи должны были сделать опись берегов Охотского моря и найти путь в Японию. Отрядом руководил датчанин Мартын Шпанберг.
Моряки провели три плавания к берегам Японии в 1738, 1739 и 1742 годах. За это время они прошли вдоль цепи Курильских островов, острова Сахалина, достигли ряда японских островов. Но из-за разногласий в команде самому Шпанбергу так и не удалось доказать, что он был в Японии.