7 июня 1910 года «Фрам» вышел из Христиании.
Официально объявленный маршрут был первоначальный — к Северному полюсу. В свои тайные планы Амундсен посвятил только одного человека — своего брата.
«Фрам» направился вдоль берегов Европы и Африки к югу. По пути корабль зашёл в гавань на острове Мадейра, и здесь Амундсен открыл спутникам свою тайну.
Впоследствии он так описывал это событие:
«Мне кажется, что все бывшие тогда на «Фраме» долго будут помнить этот удушливый жаркий вечер на рейде Фунчала (порт на Мадейре). Все были вызваны наверх. Не знаю, о чём они думали, во всяком случае, вряд ли об Антарктике и Южном полюсе.
Лейтенант Нильсен, мой помощник, держал в руках большую карту южного полушария. Все невольно с удивлением смотрели на эту карту. Мне немного потребовалось слов для того, чтобы каждый понял, откуда дует ветер и каким курсом мы теперь пойдём. Нильсен развернул карту, и я в кратких чертах сообщил о новом плане. Я также рассказал о причинах, заставивших меня молчать об этом до сих пор.
Изредка я поглядывал на лица слушателей. Сначала они обнаруживали самые недвусмысленные признаки величайшего изумления, но не успел я ещё закончить свою речь, как глаза моих слушателей уже сияли и все они улыбались. Теперь я был уверен в ответе, который получу».
Все спутники единодушно одобрили новый план и выразили полное согласие идти к Южному полюсу. На Мадейре уже дожидался прихода «Фрама» брат Амундсена. С ним было послано в Норвегию известие с том, что первоначальный план экспедиции изменён. И ему же поручили сообщить об этом в Англию, для передачи капитану Скотту. Амундсен знал, что Скотт собирался идти к Южному полюсу.
Все члены экспедиции передали с братом Амундсена свои последние письма на родину.
От Мадейры «Фрам» направился к мысу Горн и дальше к Антарктике, к бухте Китовой. Амундсен заранее наметил здесь место для зимовки.
У Южного полюса простирается огромный материк, покрытый вечным ледником. Он образует так называемый ледовый барьер, отвесно спускающийся прямо в океан и порождающий айсберги — огромные плавающие глыбы льда. Но в бухте Китовой ледовый барьер был неподвижен, потому что основание льда покоилось здесь на твёрдом материке.
Амундсен и выбрал это место для безопасной зимовки. «Фрам» дошёл до бухты Китовой и здесь остановился на стоянку. За три недели всё имущество с «Фрама» было переправлено прямо на ледовый барьер и в четырёх с половиной километрах от места высадки построен тот зимовочный дом, который привёз Амундсен из Норвегии в разобранном виде. Было выгружено девятьсот ящиков провианта, более ста собак. В январе зимовочный дом был готов. Вокруг него поставлено четырнадцать палаток, из них восемь для собак, остальные под склады угля, дров, свежего мяса, рыбы и другого провианта.