К началу 30-х гг. стало ясно, что использование Северного морского пути для регулярной связи между Европейским Севером и Дальним Востоком СССР вполне возможно. Оставалось только доказать на практике, что из Северной Европы можно пройти на Дальний Восток в одну навигацию. Это и совершила в 1932 г. экспедиция Арктического института под начальством О.Ю. Шмидта на ледокольном пароходе «Сибиряков» (водоизмещение 3200 т) под командой В.И. Воронина. Судно вышло из Архангельска 28 июля 1932 г., через Маточкин Шар прошло в Карское море и 3 августа 1932 г. достигло порта Диксон, где простояло до 11 августа, дожидаясь транспорта с углем. Оттуда корабль взял курс на Северную Землю и, идя по совершенно чистой воде, обнаружил на пути о. Сидорова (75°08' с. ш., 82°02' в. д.; название дано в честь военного гидрографа К.Е. Сидорова), положив тем самым начало открытию группы о-вов Арктического Института. Затем «Сибиряков» обогнул с севера о. Комсомолец, причем достиг 81°28' с. ш., прошел в море Лаптевых до бухты Тикси, то но чистой воде, то преодолевая тяжелые льды. В конце августа он вышел из Тикси, взяв на буксир два колесных ленских парохода для перевода их в Колыму, довел их до устья Колымы и продолжал путь на восток. Многолетние торосистые льды «Сибиряков» встретил только за 167° в. д., близ Чаунской губы. Медленно пробивая себе путь через них, пароход добрался 10 сентября до о. Колючин (67°30' с. ш., 174°39' з. д.). Льды становились вся тяжелее, и здесь сломались все четыре лопасти винта. Потребовалось шесть дней, чтобы заменить их запасными. «Сибиряков» продолжал плавание к Берингову проливу, но через два дня, у 172° з. д. льдиной срезало вал винта с муфтой и лопастями; судно десять дней дрейфовало со льдами в различных направлениях. К счастью, 27 сентября подул северо-западный ветер и льды несколько разошлись. На «Сибирякове» поставили 11 парусов, частью сшитых из брезента, частью шлюпочных, он начал медленно продвигаться на юго-восток к кромке льда, за которой виднелось море, и 1 октября вышел на чистую воду у северного прохода в Берингов пролив. Несмотря на потерю восьми дней у Диксона и на две аварии у северного побережья Чукотского п-ова, «Сибиряков» впервые в истории прошел в одну навигацию Северный морской путь — от устья Северной Двины до Берингова пролива — в два месяца и три дня. Между тем к кромке льда несколько раньше подошел вызванный по радио советский траулер «Уссуриец», который отбуксировал пароход в Петропавловск, а затем в Иокогаму. Закончив здесь ремонт, «Сибиряков» 1 января 1933 г. вышел в море, обогнул с юга Азию и через Суэцкий канал, обойдя с юга и запада Европу, 7 марта прибыл в Мурманск.

В 1934 г. ледорез «Литке» (капитан Николай Михайлович Николаев, научный руководитель В.Ю. Визе) без аварий прошел в одну навигацию (13 июля — 22 сентября) Северным морским путем с востока на запад (Владивосток — Мурманск). При этом он в середине августа освободил из льдов три парохода, зимовавших среди о-вов Комсомольской Правды, затратив пять суток, а в сентябре 12 суток обслуживал Карскую операцию.

В следующем, 1935 г. Северным морским путем в одну навигацию прошли четыре обыкновенных грузовых парохода: два из Мурманска во Владивосток и два в обратном направлении. В дальнейшем такие плавания стали обычным делом. А в 1939 г. ледокол «И. Сталин» совершил двойное сквозное плавание в одну навигацию: из Мурманска в бухту Угольная Анадырского залива Берингова моря (63° с. ш., 179°25' в. д.) и обратно. Северный морской путь был окончательно освоен. По нему в годы Великой Отечественной войны переходили советские военные корабли с Дальнего Востока в Баренцево море, а после войны систематически совершаются массовые, все возрастающие перевозки народнохозяйственных грузов.

Ныне Северный морской путь обеспечен широкой сетью полярных станций, усовершенствованным оборудованием арктических портов, ледоколами различного типа, в том числе атомоходами. Трасса Мурманск — Владивосток действует в настоящее время полгода, а на участке Мурманск — Дудинка (на Енисее) с 1978 г. круглогодично.