В 1903 году Седов встретил в Архангельске судно богато снаряженной американской экспедиции Циглера – Фиала, отправлявшейся для достижения Северного полюса. Не после ли этой встречи зародилась в голове скромного «поручика по адмиралтейству» мысль сделать попытку достижения полюса?
В 1905 году разразилась русско-японская война. Седов был отправлен на Дальний Восток. Все военное время он провел, командуя миноноской амурской флотилии. После цусимского разгрома он представил адмиралу Скрыдлову дерзкий проект: снарядив эскадру шлюпок, вооруженных минами Уайтхэда, потопить на Симонесекском рейде несколько японских броненосцев. Проект получил утверждение, но не осуществился – был заключен мир. Седов вернулся на службу в Гидрографическое управление. В 1909 году он получил назначение быть начальником экспедиции в устье реки Колымы, на крайнем северо-востоке Сибири.
Целью этой первой самостоятельной экспедиции Седова было исследование устья р. Колымы для выяснения вопроса, есть ли возможность морским пароходам заходить в эту реку. Седов проехал на Колыму сухим путем через Иркутск и по реке Лене до Якутска, а дальше тундрой, через Верхоянск на Средне- и Нижнеколымск. Экспедиция за Верхоянском попала в весеннюю распутицу. Одно время казалось, что время будет упущено, деньги израсходованы без всякого результата, ибо позднее прибытие в Нижнеколымск было равносильно возвращению назад: лето в тех краях слишком коротко.
Седов не растерялся. Двигаясь с возможной поспешностью, переправляясь часто через наледи вздувшихся рек, иногда пускаясь через них вброд и бросив весь тяжелый груз, Седов успел попасть в Среднеколымск почти к самому вскрытию реки. Расположившись лагерем недалеко от устья Колымы, он все лето работал над съемкой, промерами и описью нижнего участка Колымы. Для промеров и съемки было необходимо выезжать на далекое расстояние в открытое море, а в распоряжении исследователя была только местная лодка – карбас, к морскому плаванию совершенно не приспособленная. Достаточно сказать: отдельные доски этого ненадежного судна были скреплены не гвоздями, но сшиты прутьями тальника, пазы же залиты не варом, а хрупкой лиственничной смолой. Плавание по бурному северному морю на таком судне было игрой со смертью. Даже небольшое волнение выбивало моховую конопатку, пазы расходились, и все судно грозило распасться на составные части. Иногда, при неосторожном движении, человек продавливал дно карбаса, и он давал течь. Невзирая на такие невозможные условия, Седов довел работу до конца. На обратном пути, уже зимой, пришлось питаться одной юколой (сушеная рыба); хлеб, сахар и другая провизия вышли. Стараясь наиболее полно закончить работу, Седов задержался до поздней осени. Результатом колымской экспедиции было установление первых пароходных рейсов между Владивостоком и Колымой.