1616年春天，巴芬指挥着小小的“发现”号再一次往北进发，这已经是这条小船第 15次进入这片西北未知的水域，这次航行他发现了开阔的巴芬湾。
17世纪时，捕鲸业的兴起重新在英国掀起了探索西北通道的热潮，其中亨利·哈德孙发现了以其命名的哈德逊湾。
17世纪俄罗斯也进入开始对外快速扩张的时代。俄罗斯人在和北极居民的毛皮交易中大肆获利。1648年，哥萨克首领德兹涅夫进入北冰洋沿岸收集黑貂皮、熊皮等珍贵毛皮，然后绕过亚洲的东北角，穿过白令海峡，直下太平洋，他的实践第一次证明了欧亚大陆和美洲大陆是由一个海峡分开的，但他的发现没能回到莫斯科。
1725年 1月，彼得大帝任命丹麦人白令为俄国考察队长，派他去完成“确定亚洲和美洲大陆是否连在一起”这一艰巨任务。白令和他的 25名队员离开彼得堡，自西向东横穿俄罗斯，旅行了 8000多千米后，到达了太平洋海岸，然后，他们从太平洋海岸登船出行，继续向西北方向航行。在此后的 17年中，白令先后完成了两次极其艰难的探险航行。在这两次航行中他收获颇丰。在第一次航行中，他绘制了堪察加半岛的海图，并且顺利地通过了阿拉斯加和西伯利亚之间的航道，也就是现在的白令海峡。在1739年开始的第二次航行中，他到达了北美洲的西海岸，发现了阿留申群岛和阿拉斯加。俄国对阿拉斯加的领土要求得到了承认正是归功于他的这一发现。但是，参与探险航行的人中先后共有 100多人在这两次旅途中死去，其中也包括白令自己。
1819年，英国人帕瑞船长坚持冲入冬季冰封的北极海域，不过没有成功，差一点就打通了西北航道。他们虽然失败了，但却发现了一个极其重要的事实，即北极冰盖原来并不是固定的，而是在不停地移动着的。他们在浮冰上不断向前行进了 61天，历尽千辛万苦，步行了 1600千米，而实际上却只向前移动了 270千米。这是因为，冰盖移动的方向与他们前进的方向正好相反，当他们往北行进时，冰层却载着他们向南漂去。结果，他们只到达了北纬 82° 45′的地方。但他们还是刷新了此前向北探险最远的世界纪录，创造了新的人类进入最北端的记录。
1831年 6月 1日，著名的英国探险家约翰·罗斯和詹姆斯·罗斯探险中发现了北磁极。1845年 5月 19日，大英帝国海军部又派出富有经验的北极探险家约翰·富兰克林开始了第三次北极航行。在这次历经 3年的艰苦探险行程中，全队 129人陆续死亡，原因是寒冷、饥饿和疾病。由于条件艰苦，富兰克林的这次探险活动最后竟无一人生还，成为北极探险史上最大的悲剧。
1878年，芬兰籍的瑞典海军上尉路易斯·潘朗德尔率领一个由俄罗斯、丹麦和意大利海军人员组成的共30人的国际性探险队，乘“维加”号等 4艘探险船首次打通了东北航线。
1905年，后来征服南极点的挪威探险家罗阿尔德·阿蒙森成功地打通了西北航线。他们的努力为寻找北极东方之路成功地画上了一个完满的句号。
但是，在这一段北极航线探险时期，付出的代价是惨痛的，是以众多的生命和人力代价完成的，这在北极探险史上有着不可磨灭的功绩和精神。
在1909年4月6日，美国海军中校、探险家罗伯特·皮尔里成功到达北极点，成为世界上第一个到达北极点的人。而一个世纪以前，英国政府为了奖励北极探险者，曾拨出一笔资金，准备奖给第一个到达北极的探险家。资金虽然不多，但是却起了很大的激励作用，许多探险家跃跃欲试，想摘到第一个到达北极点的桂冠，获得这一令人心驰神往的历史荣誉。罗伯特·皮尔里就加入了寻找北极点的行列。
罗伯特·皮尔里前后用了 22年的时间，前三次都失败了，第四次才得到了成功。在做了一些准备后，并在 1902年，罗伯特·皮尔里开始向极地进发。他在北纬80°的地方，建立了几座仓库，为未来的北极探险减少负载。第一次尝试终因不能穿过冰冻的北冰洋而返回。这次探险使皮尔里适应了北极环境，为以后的成功创造了条件。
1905年他再踏征途，50岁的皮尔里再次组织北极探险。这次他乘坐自己设计的能够穿过冰封海洋的船只，比上一次更加接近北极大陆，但是狗拉雪橇没能使他到达北极。探险队登上“罗斯福号”船，从纽约出发，向北方驶去。同去探险的除了白人探险家外，还有一些熟悉北极情况的因纽特人。
1906年 2月，探险船来到了赫克拉岬地。皮尔里指挥因纽特人在冰上建立航线和补给站，以节约极点冲刺突击队员的体力。但是，因纽特人在建立补给站时遇到极大的困难，皮尔里最终放弃了这个设想。第二次探险又没有达到目的。
1908年 6月 6日，皮尔里再次率领“罗斯福”号探险船去北极探险。探险队由 21人组成，9月 5日，“罗斯福”号驶抵离北极只有约 900千米的谢里登角，却被严严实实地冰封在海湾里了。
第二年 2月 22日，皮尔里留下一些人员，组成 3个梯队向最后一个出发点——哥伦比亚角前进。前两个梯队打前站，负责探路、修建房屋，好让皮尔里指挥的第三梯队保持旺盛的体力向北极点冲击。4月 1日，最后一批人员撤回基地，参加最后冲锋的只有皮尔里、亨森和 3个因纽特人，当时，突击队离北极点还有约 240千米。4月 5日，皮尔里已到达北纬 89°25′处，离北极点只有约 9千米了。在北极的一处冰河流中，皮尔里放下一根长达 2752米的绳子测深，结果还是没探到底。快到北极点时，他们每个人的体力都消耗太大了，两条腿仿佛有千斤重，一步也迈不动了，眼皮也在不停地“打架”。稍待休息之后，皮尔里一行人勇敢地冲向北极点，终于在 1909年 4月 6日到达北极点。他们在这里插上美国国旗，国旗的一角上写着：“1909年 4月 6日，抵达北纬90°皮尔里”。后来，经过专家们的仔细鉴定，确认皮尔里是世界上第一个到达北极极点的探险家，他所到达的地点，是北纬 89°55′24″，西经159°。皮尔里的北极探险证明了从格凌兰到北极不存在任何陆地，整个北极都是一片坚冰覆盖的大洋。
戊戌变法六君子之一的康有为是中国最早到达北极的人，据说康有为在戊戌变法失败后一直在国外漂泊，他晚年时期在朋友的帮助下来到北极的斯瓦尔巴德地区，并在此地渡过余生。关于康有为到达过北极是有文字记录的：“携同壁（康有为女儿的名字）游挪威北冰洋那岌岛夜半观日将下来而忽。”康有为并为该诗文写有注释：“时五月二十四日，夜半十一时，泊舟登山，十二时至顶，如日正午。顶有亭，饮三边酒，视日稍低如幕，旋即上升，实不夜也，光景奇绝。”这段注解所描写的正是北极极昼现象。据此推断康有为成为中国最早来到北极的第一人。
1951年夏天，武汉测绘学院高时浏到达地球北磁极（北纬 71°，西经96°），从事地磁测量工作。成为第一个进入北极地区的中国科技工作者。
在 60多年前毕业于多伦多大学的高时浏受雇加拿大联邦大地测量局，任天文科主任工程师。1951年，他参加了在阿乐伯塔省的测定地面60°纬度圈的工作，当年夏天，他们从北极圈向北极挺进，当到达某一个地方的时候，他和同事所拿罗盘上的磁针突然不像平常那样可以移动了，从而找到了北极磁。虽然北极磁受到地球磁场的影响每年都在移动，但是高时浏却是有史可查的第一个进入北极磁的中国科学工作者。
第一个到达北极点的中国女性是李乐诗，1993年 4月 8日，香港地区记者李乐诗女士乘加拿大飞机到达北极点，成为第一个到达北极点的中国女性，并在北极点上首先展开中国五星红旗。
第一次由中国人自己组织的北极点考察：1995年 4～ 5月，中国科协和中国科学院组织了包括卫梦华、李栓科等 7人在内的中国北极考察队，乘机到达加拿大以北的北纬 88°附近，然后徒步滑雪或乘雪橇向北极点进军，沿途对大气、冰雪等进行考察，于5月6日上午10时55分，他们完成了首次中国人自己组织的、由企业赞助的北极点考察。
中国第一次北极科学考察：1999年7月1日至9月9日，中国首次北极科学考察历时 71天，总航程 1.418万海里，圆满地完成了各项预定科学考察任务。这次考察收获很大，获得了一大批珍贵的样品、数据资料等，其中包括北冰洋 3000米深海底的沉积物和 3100米高空大气探测资源数据及样品；最大水深达 3950米的水文综合数据；5.19米长的沉积物岩芯以及大量的冰芯、表层雪样、浮游生物、海水样品等。
中国从 20世纪 80年代已经开始进行南极考察，但对北极的关注相对较晚，直到 20世纪 90年代才开始。1991年，应挪威卑尔根大学的邀请，中国科学院大气物理所研究员高登义乘挪威极地研究所的“南森”号科学考察船，参加了由挪威、前苏联、中国和冰岛四国科学家组成的斯瓦尔巴德群岛邻近海域的北极综合科学考察，并在考察过程中在北极地区展示了中国国旗。
在这次考察中，高登义把《斯瓦尔巴德条约》的原文版带回了国内，并开始向有关部门游说，宣传我国是《斯瓦尔巴德条约》的成员国。
1992年开始，国家海洋局与两所德国极地研究所基尔大学和布莱梅大学合作开展了为期 5年的北极海洋生态科学考察，对北极生态系结构和北极对海洋生态的影响进行研究。
1997年 8～ 9月，中科院大气所曲绍厚、高登义和气科院卞林根等三人，由国家自然科学基金委赞助，与挪威卑尔根大学和斯瓦尔巴德极地大学叶新教授等合作，乘挪威“Lance”考察船，使用TMT（XULIUSHI系留式气象塔），超声风速温度仪和辐射仪等观测系统在斯瓦尔巴德群岛不同下垫面（浮冰区、开阔海域和陆地等）进行大气边界层结构和湍流通量等观测。
1998年 5月，国家海洋局极地考察办公室陈立奇、王勇和中国极地研究所颜其德赴斯瓦巴德岛（北纬抵达斯瓦尔巴德岛学习的考察队80°），考察该岛的自然环境、科学考察基地和探讨建立科学考察站以及国际科学合作的可行性。
1998年 7～ 8月，由国家海洋局组织的陈炳鑫任团长、陈立奇、袁绍宏、陶丽娜组成的北极考察团，乘坐俄核动力破冰船“苏维埃联盟”号从俄北极城市罗尔曼斯克市出发，经新地岛和约瑟夫法兰兹群岛进入北极点，对北极地区海冰区、周围岛屿自然环境以及北冰洋航线和破冰实践进行了实地考察，为中国首次北极科学考察航线的选择和实施方案提供科学依据。
2002年 8月 2日，中国科考队在北极建立了两座陆地大气观测站。这两座气象站，一个建在靠近北冰洋的河谷里，一个则设在山上的冰川中间，像是由冰雪和碎石堆积成的小岛一样的地方。
同年，正在北极科考的冰川学家张文敬教授，在斯瓦尔巴德群岛郎伊尔宾冰川上发现北极雪藻。这是从事冰川研究 32年的张文敬教授首次发现冰川雪藻，也是这次中国伊力特·沐林北极科学探险考察队取得的重要科考成果。
2003年 7月，中国政府组织了第二次北极科学考察。“雪龙号”搭载 109名队员，破冰挺进北纬80°，全程历时 74天，开展了海洋、大气、海冰和生化等多学科的综合考察。此次考察中，首次成功布放了两枚极区卫星跟踪浮标，中国自主研制的遥控式水下机器人也首次下水实验，深化了对北极海洋、海冰与大气相互作用的研究。
极地考察船“雪龙号”
2004年的北极科考中，中国在挪威斯匹次卑尔根群岛的新奥尔松确立了首个北极科学考察站：中国北极“黄河站”（78° 55′N，11° 56′E）。其主要研究项目包括“北极在全球变化中的作用和对中国气候的影响”、“北冰洋与北太平洋水团交换对北太平洋环流的变异影响”、“北冰洋邻近海域生态系统与生物资源对中国渔业发展影响”等。
2008年7月11日至9月24日，122名科考队员搭乘“雪龙号”，累计航行 1.2万海里，进行了中国对北极地区的第三次科考。本次考察共完成 132个海洋学调查站位、1个长期和 8个短期冰面观测站位。
2010年7月7日至9月20日，中国对北极地区进行了第四次科考，最北到达北纬 88°26′。这次科考队由 121位队员组成，其中包括美国、法国、芬兰、爱沙尼亚和我国台湾地区的 6名科学家。本次科考主要研究北极海冰快速变化及北极海洋生态系统对海冰快速变化的响应，并首次把海洋综合考察和对北极海冰的考察延伸到了北极点。
