Яркой страницей в летописи советской науки явилось освоение Арктики. В 1932 г. было создано Главное управление Северного морского пути при Совете Народных Комиссаров. Начальником управления стал известный ученый О. Ю. Шмидт.

14 июля 1933 г. из Ленинградского порта вышел в первый ледовый поход транспортный корабль «Челюскин», ведомый опытным полярником капитаном В. И. Ворониным. Экспедицию возглавлял О. Ю. Шмидт. 19 сентября у острова Колючипа корабль попал в ледовое сжатие, и начался многодневный полярный дрейф «Челюскина». Весь мир с напряжением и тревогой следил за судьбой советский людей, начавших единоборство со стихией в ледяном океане.

13 февраля 1934 г. «Челюскин» затонул, раздавленный льдами. Но в условиях этой страшной катастрофы советские полярники не дрогнули, не поддались панике и отчаянию. 101 человек, из них 10 женщин и двое детей, высадился на льдину, успев выгрузить палатки, запасы продовольствия, снаряжение. В далеком Чукотском море на дрейфующей льдине был поднят советский флаг. Здесь был создан «лагерь Шмидта» — боевой и сплоченный коллектив советских людей, смело глядевших в глаза опасности и твердо уверенных в помощи Родины и в спасении. 25 научных работников продолжали в условиях дрейфа наблюдения за климатом и морскими течениями, изучали химию и биологию Чукотского моря. Газеты капиталистических стран писали о неизбежной гибели челюскинцев. А из лагеря Советское правительство получало лаконичные сводки с бодрым «Все в порядке, продолжаем вести научные работы». С «лагерем Шмидта» поддерживалась круглосуточная связь. Советское правительство создало комиссию во главе с В. В. Куйбышевым, которая принимала самые энергичные меры по спасению челюскинцев.

5 марта 1934 г. летчик А. В. Ляпидевский первым спустился на подготовленный челюскинцами аэродром и благополучно вывез на мыс Уэллен женщин и детей из «лагеря Шмидта». К 13 апреля все челюскинцы были сняты с льдины. За героизм при спасении отважных полярников Советское правительство впервые присвоило звание Героя Советского Союза особо отличившимся летчикам: А, В. Ляпидевскому, С. А. Леваневскому, В. С. Молокову, Н. П. Каманину, М. Т. Слепневу, М. В. Водопьянову, И. В. Доронину.

Советские исследователи открыли новую эру в научном изучении и освоении Арктики. Для ответственной экспедиции на Северный полюс была подобрана четверка отважных советских людей: И. Д. Папанин — старый моряк, коммунист, опытный зимовщик; Э. Т. Кренкель — ветеран «Челюскина», радист-новатор, первым применивший в Арктике коротковолновый передатчик; Е. К. Федоров — астроном и магнитолог, окончивший Ленинградский университет; П. П. Ширшов — гидробиолог, отважный челюскинец, участник многих экспедиций.

В течение длительного времени, с большой тщательностью готовилась эта новая экспедиция.

21 мая 1937 г. флагманский корабль авиаотряда под командованием М. В. Водопьянова и И. Т. Спирина высадил на льдину в районе Северного полюса четверку отважных зимовщиков. Девять долгих месяцев они вели борьбу со стихией, вырывая у нее тайну за тайной. За 274 суток отважная четверка продрейфовала на льдине в океане от Северного полюса более 2500 км. В тяжелых условиях непрерывно велись комплексные наблюдения ученых.

21 февраля 1938 г., оставив на льдине государственный флаг Страны Советов, пананинцы закончили свой героический дрейф. Советское правительство высоко оценило их подвиг, присвоив И. Д. Папанину, Э. Т. Кренкелю, Е. К. Федорову и П. П. Ширшову звание Героя Советского Союза.

Благодаря созданию в районе Северного полюса опорной метео-и радиостанции советские летчики блестяще осуществили беспосадочный перелет в США по кратчайшей прямой. В 1937 г. выдающийся советский летчик В. П. Чкалов и его славные товарищи Г. Ф. Байдуков и А. В. Беляков впервые пролетели через полюс и благополучно приземлились на североамериканском аэродроме. Через несколько месяцев по этому же маршруту полетели М. М. Громов, А. Б. Юмашев и С. А. Данилин. Именно в то время, совершив первый в мире беспосадочный перелет СССР — США, В. П. Чкалов высказал мечту «облететь вокруг шарика».

Рекорды советских летчиков, осуществивших в те годы призыв партии летать дальше всех, выше всех и быстрее всех, имели своим источником не только бесстрашие и энтузиазм; они опирались на точный расчет, на новую технику, созданную советскими учеными и конструкторами, инженерами и рабочими.