21 июня 1900 года «Заря» торжественно покинула Петербург. Началось плавание, рассчитанное на три года.
Нет нужды в деталях описывать это путешествие — сохранился и издан в 1959 году подробнейший дневник Толля...
Более чем через год после выхода из Петербурга, 9 сентября 1901 года, «Заря» достигла района предполагаемой Земли Санникова. «Малые глубины говорят о близости земли, — записывает Толль в дневнике, — но до настоящего времени ее не видно...» Матрос из «вороньего гнезда» разглядел только подковообразный ледяной пояс, а за ним — полосу свободной воды, («...у меня закрадываются тяжелые предчувствия... но довольно об этом!») На следующий день сгустился тяжелый туман, сделав дальнейшие поиски бессмысленными и принеся Толлю неожиданное облегчение: «Теперь совершенно ясно, что можно было десять раз пройти мимо Земли Санникова, не заметив ее».
16 сентября судно встало на зимовку в лагуне Нерпэлах, у западного берега острова Котельного.
В течение зимы «Заря» работала как стационарная метеорологическая и геофизическая станция. А 5 июня, когда было еще далеко от освобождения «Зари» из ледового плена, Э. В. Толль, астроном Ф. Г. Зееберг и двое местных охотников-промышленников — Василий Горохов и Николай Дьяконов — вышли по маршруту Котельный — Фаддеевский — мыс Высокий на Новой Сибири, а далее — больше ста верст почти прямо на север по льду Восточно-Сибирского моря — на остров Беннетта. Целью похода было изучение природных условий этих островов, но в глубине души Э. В. Толль таил мечту, что с острова Беннетта удастся увидеть Землю Санникова, а может быть, и пройти на нее. Планировалось, что летом «Заря» снимет группу с острова Беннетта...
Но ледовая обстановка летом 1902 года сложилась крайне тяжелой. После трех неудавшихся попыток пробиться к острову Беннетта «Заря» вынуждена была уйти в Тикси. Таков был приказ Э. В. Толля, оставленный командиру судна. «Предел времени, когда Вы можете отказаться от дальнейших стараний снять меня с острова Беннетта, определяется тем моментом, когда на «Заре» израсходован весь запас топлива до 15 тонн угля...»
Вещественных следов пребывания «Зари» у острова Котельного почти не осталось. В одном месте на косе наши геологи видели вкопанное вертикально бревно и в створе с ним несколько металлических колышков — устройство для определения астропунктов. Может быть, колья вбивали люди с «Зари»? Есть также древняя избушка на берегу; в ней не мог не побывать Э. В. Толль, однако реальных свидетельств опять нет. Недалеко от избушки мы нашли чугунный утюг. Это была большая радость, но потом, оттерев ржавчину, прочли дату изготовления: 1903. Поздно. Впрочем, один бесспорный памятник есть: крест на могиле врача экспедиции Г. Э. Вальтера, умершего 3 января 1902 года.