Двинско-Обский отряд
Первым начал свою деятельность самый западный отряд экспедиции, подчинявшийся непосредственно Адмиралтейств-коллегии. Ему предстояло описать давно освоенный поморами участок арктического побережья России. Им предстояло найти морской проход к Оби.
В июле 1734 годаотряд вышел из Архангельскана кочах (вид корабля - полностью деревянное одномачтовое однопалубное судно) «Экспедицион» и «Обь» под командой С.В. Муравьеваи М.С. Павлова. Однако, в течение 2 лет отряд не смог продвинуться на восток далее острова Белыйи решением Адмиралтейств-коллегии Муравьев и Павлов были отстранены от руководства. Отряд возглавил С.Г. Малыгин. В помощь ему из Архангельска были направлены два ботапод командой А. Скуратоваи И. Сухотина. Отряд в составе двух ботов и коча «Экспедицион» сумел достичь лишь западного побережья Ямалаи из-за сплошного льда был вынужден возвратиться на зимовку.
В июле 1737 годаотряд вновь вышел в плавание и в августе достиг прохода в Обскую губуиз пролива между полуостровом Ямал и островом Белый (ныне пролив Малыгина). Поднявшись по Оби корабли 2 октября прибыли в Березов.
В результате шестилетней деятельности отряда были составлены карты юго-восточной части Баренцова моряи приобской части Карского моря.
Обско-Енисейский отряд
В задачу отряда входило исследование берега между реками Обьи Енисей.
В январе 1734 годав Тобольскебыла построена 24-вёсельная дубель-шлюпка«Тобол», на которой под командованием Д. Л. Овцынав мае того же года отряд вышел в море. Однако, походы 1734—1736 годовбыли недальними, так как из-за мощных льдов в Обской губеприходилось возвращаться в Тобольск.
По приказу Адмиралтейств-коллегии было построено новое экспедиционное судно — бот«Обь-Почтальон», который в июне 1737 годаприбыл в Обдорск, где зимовал отряд Овцына. Овцын стал командиром судна и в августе 1737 года на двух судах по свободному ото льдов морю отряду удалось достичь Енисейского залива, выполнив свою задачу.
Следуя инструкции Адмиралтейств-коллегии Овцын передал бот «Обь-Почтальон» Ф. А. Мининуи поручил ему составить опись берегов от Енисейского заливадо реки Хатангавокруг полуострова Таймыр. В конце июля 1738 годаМинин со своим помощником Стерлеговым Д. В.вышел в море и 16 августа достиг мыса, расположенного на 73°29′ северной широты и возвратился на место зимовки.
Летняя компания 1739 годабыла задержана по вине местной администрации и не принесла заметных результатов.
По приказу Минина в январе 1740 годаСтерлегов отправился в сухопутную экспедицию на восток от Енисея. Ему удалось пройти на северо-восток от реки Пясинаи описать побережье от мыса Северо-Восточныйдо 75°29′ северной широты.
В 1740и 1742 годахМинин на боте «Обь-Почтальон» пытался пройти к устью Хатанги, но сплошные льды воспрепятствовали этому. В 1743 годудеятельность Обско-Енисейского отряда была закончена.
Ленско-Енисейский отряд
Ленско-Енисейский (также Ленско-Хатангский или Западно-Ленский) отряд начал свою работу летом 1735 года. В Якутскебыла построена дубель-шлюпка «Якутск», который под командой В.В. Прончищева25 августа достиг устья реки Оленек, где зазимовал из-за обнаруженной течи.
В августе 1736 годаначалось новое плавание и судно достигло Хатангского залива, а затем направилось вдоль восточного берега Таймыра на север. Достигнув мыса, впоследствии получившего его имя и самого северного пункта, Прончищев был вынужден лечь на обратный курс. 29 августа Прончищев умер, а 2 сентября "Якутск" вошёл в устье реки Оленек, где через несколько дней скончалась и жена Прончищева — Татьяна, первая женщина — полярный исследователь.
В декабре 1737 годаАдмиралтейств-коллегия назначила новым руководителем отряда Х.П. Лаптева.
В июне 1739 года «Якутск» из устья Леныдвинулся на северо-запад к острову Бегичева, а затем вдоль восточного берега полуострова Таймыр. Достигнув 22 августа широты 76°47′, судно повернуло назад и зазимовало на Хатанге.
Летняя компания 1740 годадлилась всего месяц и закончилось тем, что дубель-шлюпка была раздавлена льдами. Потеряв несколько человек умершими, отряд пешком добрался до места прошлогодней зимовки.
Получив разрешение Адмиралтейств-коллегии, Х.П. Лаптев разделил отряд на три партии и начал описание берегов Таймыра с суши. Группе Челюскинаудалось достигнуть самой северной точкиЕвразийского материка, носящей ныне его имя.