Советский Союз начал готовить поход на полюс ещё в конце 1950-х годов, но по различным причинам его приходилось откладывать. Выше было показано, что за предыдущие годы несколькими экипажами атомных подводных лодок был накоплен определённый опыт плавания подо льдом. В течение наступившего года было выполнено семь подлёдных походов. По известным ныне фактам можно твёрдо говорить о том, что Северный и Тихоокеанский флоты в ходе этих выходов отрабатывали выполнение, как минимум, трёх задач: достижение Северного полюса и проверка возможности борьбы с американскими атомными подводными лодками с баллистическими ракетами подо льдами; использование подлёдного пространства для укрытия своих ракетных подводных лодок; освоение новых районов базирования подводных лодок со сложными ледовыми условиями. Далее остановимся на каждой из них.
Первая задача считалась важнейшей, а успехи в её выполнении требовалось приурочить к середине лета, когда в Мурманскую область и на Северный флот ожидалось прибытие высшего руководства страны и министерства обороны. По существовавшим в те годы традициям, Военно-морской флот к этому моменту готовился отрапортовать о своих достижениях. Апофеозом должно было стать возвращение подводной лодки из похода к полюсу. Хотя морякам было известно, что самое благоприятное время для подлёдного плавания наступало во второй половине августа – в начале сентября, когда ледовая кромка максимально отступает на север.
Несколько подводных лодок начали готовить к штурму полюса одновременно. Весной на К-3 выполнили навигационный ремонт в пункте базирования силами 10-го судоремонтного завода Северного флота с привлечением необходимых специалистов из Северодвинска и Ленинграда. Пока шёл ремонт, для обеспечения похода АПЛ К-3 к Северном у полюсу предварительный (разведывательный) поход под лёд в Баренцевом море с 16 по 23 апреля 1962 года выполнила однотипная АПЛ К-21 под командованием капитана 2 ранга В.Н. Чернавина из состава 3-й дивизии 1-й флотилии подводных лодок. Лодка была новой, прибыла в Западную Лицу только в декабре предыдущего года.
По известным наблюдениям ледового покрова, в шестидесятые годы наблюдалось похолодание, и в Баренцевом море кромка однолетних льдов опускалась далеко к югу. Старые многолетние льды поступали в Баренцево море из арктического бассейна через пролив между архипелагами Шпицберген и Земля Франца-Иосифа и распространялись Восточно-Шпицбергенским и Медвежинским течениями на юго-запад моря. Именно здесь и проходило разведывательное плавание.